Flüssigkristall-Strahlsteuereinrichtungen: Prinzipien, aktuelle Entwicklungen und zukünftige Fortschritte

Kontinuierliche, weite Sichtfelder, hocheffiziente und schnell reagierende Strahlsteuereinrichtungen sind in einer Vielzahl von Anwendungen wünschenswert. Flüssigkristalle (LCs) – weiche, birefringente und selbstorganisierte Materialien, die auf verschiedene äußere Reize reagieren – sind besonders vielversprechend, um diese Anforderungen zu erfüllen. In diesem Papier überprüfen wir die aktuellen Fortschritte in LC-Strahlsteuereinrichtungen. Zuerst beschreiben wir die allgemeinen Betriebprinzipien der LC-Strahlsteuermethoden. Danach gehen wir auf verschiedene Arten von Strahlsteuereinrichtungen ein, vergleichen ihre Vor- und Nachteile und schlagen einen neuen LC-beschichteten Wellenleiter-Strahlsteuereinrichtung mit resistiven Elektroden vor und präsentieren unsere Simulationsergebnisse. Schließlich werden zwei Herausforderungen für zukünftige Entwicklungen angesprochen: Schnelle Reaktionszeiten für mittellanges Infrarot (MWIR) Strahlsteuern und die Hybridisierung von Geräten für große Winkel, hohe Effizienz und kontinuierliches Strahlsteuern. Um schnelle Reaktionszeiten für MWIR-Strahlsteuern mithilfe eines transmissionsbasierten optischen Phasengitters zu erreichen, entwickeln wir einen verlustarmen Polymernetz-Flüssigkristall und charakterisieren seine elektro-optischen Eigenschaften.