El convertidor de polarización dinámico ajustable basado en cristales líquidos tiene la ventaja de una gran amplitud de modulación y bajo consumo de energía, siendo de gran importancia para sistemas integrados en chip. Sin embargo, los convertidores de polarización basados en cristales líquidos existentes presentan pérdidas de transmisión elevadas y dificultad para orientar las moléculas de cristales líquidos. Por ello, en este artículo se propone un convertidor de polarización basado en un guía de onda plano recubierto con cristales líquidos. Primero, basándose en la anisotropía de los cristales líquidos y la teoría de guías de onda de cuatro capas, se construyó un modelo de análisis de conversión de polarización que satisface las características físicas del guía de onda plano recubierto con cristales líquidos, aclarando que el mecanismo interno de la conversión de polarización es el acoplamiento modal dentro del guía causado por la rotación inducida por campo de las moléculas de cristales líquidos. Luego, mediante la solución precisa de las constantes de propagación y la distribución del campo óptico de los modos acoplados del guía, se propuso un método de análisis de conversión de polarización adecuado para el guía plano recubierto con cristales líquidos, se resumieron las fórmulas teóricas para la eficiencia de conversión y la longitud mínima de conversión, y se dominó la ley de influencia del acoplamiento modal en la eficiencia de conversión. Finalmente, tras optimizar integralmente los parámetros de las capas del guía, se obtuvo un conjunto de parámetros del dispositivo que permiten una alta eficiencia de conversión de polarización, analizando el efecto del grosor del núcleo, el grosor de la capa de orientación y la desviación de la longitud del electrodo en la eficiencia de conversión. Los resultados muestran que el convertidor de polarización basado en un guía de onda plano recubierto con cristales líquidos diseñado en este trabajo puede lograr una eficiencia de conversión ajustable continuamente entre 0 % y 99,98 % con una variación de voltaje de conducción de 0,2 V.

cristales líquidos;guía de onda óptica;convertidor de polarización