액정 기반의 기하학적 위상 원리에 따라 q-플레이트, 편광 격자 등 다양한 색수차 보정 평면 광학 소자를 설계 및 제조할 수 있으며, 액정의 정밀한 배향은 이러한 광학 소자의 기능 실현을 위한 핵심 기반입니다. 디지털 마이크로미러 장치(DMD) 노출 기술이 액정 기하학적 위상 소자의 광 배향 공정에 널리 적용되고 있지만, 크기 해상도는 마이크로미러 단위 크기 및 투영 렌즈 배율에 제한됩니다. 이러한 한계를 극복하기 위해 본 논문에서는 스캐닝 갈바노미터와 이동 플랫폼을 결합한 편광 레이저 직접 쓰기(PLDW) 시스템을 제안합니다. 이 시스템은 3.4 μm의 고해상도 크기 분해능을 달성하고 우수한 광 배향 효과를 나타냅니다. 이를 활용하여 본 논문은 Pancharatnam-Berry (PB) 격자, 렌즈 및 마이크로렌즈 배열을 성공적으로 제작하였습니다. 실험 결과, 제작된 PB 격자의 주기는 27 μm에 불과하며 원형 편광 입사 시 상대 회절 효율은 85 %를 초과하였고, 제작된 PB 렌즈는 우수한 집광 성능을 가지고 있으며, 배열 구조는 마스크 패턴의 1∶10 비율 배열 이미징을 실현할 수 있습니다. 본 논문에서 제안한 PLDW 기술은 액정 기하학적 위상 평면 광학 소자의 광 배향에 고정밀, 저비용의 새로운 방법을 제공합니다.

레이저 직접 쓰기; 광 배향; 기하학적 위상; 액정 광학 소자