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2026

电控连续相位液晶菲涅尔波带片

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牛津大学 Stephen M. Morris、Zhiyu Xu 团队介绍了一种利用双光子聚合直接激光写入技术，在玻璃基板间可聚合向列相液晶（LC）中制备连续相位菲涅尔波带片（FZP）的设计、制造和表征方法。与传统的二元液晶衍射元件不同，作者的器件展现出平滑连续的三维相位分布。作者展示了两种分别具有2π和4π弧度包络相位分布的器件。偏光显微镜和数字全息显微镜证实，聚合区域遵循预期的空间变化相位分布。远场测量表明，2π弧度FZP在0 Vpp电压下产生强聚焦光斑，并在更高电压下关闭。相比之下，4π弧度FZP表现出变焦特性，在两个焦距之间切换：0 Vpp时为24 mm，在2.1 Vpp的中间电压下为48 mm。在更高电压下，聚焦完全消失。与相同尺寸和焦距的二元菲涅尔波带片（FZP）相比，连续相位设计可将聚焦效率提高近一倍，并可实现可切换、紧凑、变焦和节能的光学元件。这种方法为增强现实和虚拟现实、自适应光学以及其他下一代光子系统等先进应用提供了新的机遇。

研究成果于 2026 年 4 月 17 日以 “Electrically switchable continuous phase liquid crystal Fresnel zone plate” 为题发表于《Light: Science & Applications》。