Frente a los problemas de orientación anormal y pérdida de eficiencia causados por la infiltración directa de redes de oro sublongitud de onda en cristales líquidos, los moduladores espaciales ópticos con características sublongitud de onda requieren una solución de anclaje optimizada que combine simplicidad de proceso y ventajas de rendimiento. Para ello, este artículo propone una nueva solución de anclaje: usar polimetilmetacrilato (Polymethyl Methacrylate, PMMA) como resina fotográfica para preparar la red de oro, y también como material de relleno del canal y anclaje en el sustrato superior de la caja de cristal líquido, lo que simplifica el proceso y logra una orientación uniforme, evitando problemas de infiltración. Para revelar las reglas de anclaje al contacto directo entre la red de oro sublongitud de onda y la superficie del cristal líquido, y aclarar las limitaciones de rendimiento del esquema de infiltración directa, se adoptó inicialmente la solución de anclaje directa del cristal líquido en la superficie de la red de oro, estudiando la orientación de las moléculas del cristal líquido mediante experimento con microscopía polarizada ortogonal durante la infiltración de la red en el cristal líquido. Se prepararon dos grupos de cajas de cristal líquido con orientaciones del sustrato inferior paralela y perpendicular a las líneas de la red, observándose que las moléculas del cristal líquido en la muestra se alineaban a lo largo de las líneas de la red, causando una orientación torcida. Esta orientación no es el modo de anclaje paralelo preferido en la tecnología clásica de moduladores de fase, y es ortogonal a la dirección de polarización de los polaritones plasmónicos de superficie (Surface Plasmon Polaritons, SPP) en resonancia con la red, lo que impide que la resonancia de la red detecte eficazmente los cambios modulados por el cristal líquido para alcanzar la modulación dinámica. Basándose en la observación experimental de la orientación en la interfaz, se utilizó el software TechWiz 3D para simular los cambios en el vector de alineación del cristal líquido en la superficie inferior de la red bajo aplicación de campo eléctrico, cuando las ranuras se llenan con PMMA y con cristal líquido, proporcionando el cambio en el índice de refracción efectivo del cristal líquido en la superficie inferior de la red. Los datos del índice de refracción efectivo obtenidos se importaron al software FDTD Solutions para comparar la modulacion de fase de reflexión y las características de reflectancia entre el llenado con PMMA y con cristal líquido. Los resultados de la simulación muestran que, en comparación con el llenado con cristal líquido, la solución de llenado con PMMA puede lograr un rango de modulación de fase completo de 0 a 2π y mejores características de reflectancia. Este estudio demuestra que la capa planarizadora de PMMA es una solución técnica viable para dispositivos ópticos de ultra-superficie orientados al control dinámico de cristales líquidos.

red dorada sublongitud de onda; modulación de fase; anclaje de caja de cristal líquido; índice de refracción efectivo del cristal líquido; capa planarizadora PMMA