微图案化液晶帕查拉特南-贝尔轴透镜

"Micro-patterned liquid crystal Pancharatnam–Berry axilens 是一种利用数字微镜设备（Digital Micro-Mirror Device, DMD）为基础的光刻系统设计并制造的新型光学器件。这种器件基于液态晶体的Pancharatnam-Berry效应，表现出对偏振光的依赖性。对于左旋圆偏振光（left-handed circularly polarized light, LCP），它作为轴透镜（axilens），能够在横向方向上形成具有长焦深的光学环聚焦；而对于右旋圆偏振光（right-handed circularly polarized light, RCP），它则表现得像一个反轴透镜（anti-axilens），使光束在输出端逐渐扩散。" 这篇研究由来自中国东华大学物理系、香港科技大学电子与计算机工程系、东华大学信息科学与技术学院以及几位作者共同完成。文章于2018年2月7日提交，4月3日接受，并于5月25日在线发布。 Pancharatnam-Berry效应是光学中的一个重要概念，它涉及到偏振光在通过相位调制器时的相位变化。在本研究中，这个效应被用来操控液态晶体的排列，从而实现对不同偏振光的特殊响应。液态晶体的这种特性使得其在光电子学、光学信息处理、光学通信等领域有潜在的应用价值，比如可以用于设计高效率的光束转换器、偏振滤波器或者新型的光学开关。 DMD技术是一种快速发展的微电子技术，常用于投影显示和光刻。在本文中，DMD被用来创建微结构化的液态晶体图案，这是构建PB axilens的关键步骤。通过精确控制DMD上的微镜阵列，可以实现对光的精细调控，进而形成所需的光学特性。 液态晶体axilens的独特之处在于它对不同偏振状态的光有不同的响应。LCP光的光学环聚焦表明了该器件在光束整形和长距离聚焦方面的潜力，而RCP光的扩散特性则可能用于散射或光束扩展应用。这种不对称的响应特性为开发新型光学系统提供了新的思路。 总结来说，"Micro-patterned liquid crystal Pancharatnam–Berry axilens"是利用先进的DMD技术结合液态晶体的Pancharatnam-Berry效应，设计出的一种新型光学元件，它可以针对不同的圆偏振光产生不同的光学效果。这一创新为光学器件的设计和光学应用提供了新的可能性，尤其是在偏振光处理、光束控制和光学信息处理等方面。