液晶是一种介于液态和固态之间的中间相态,它同时具备晶体的各向异性与液体的流动性。液晶材料作为一种特殊的光学材料,其软物质特性赋予了外场刺激响应特性,能够对外界对其的光、电、磁、温度、机械力等刺激作出响应,进而引导液晶分子的指向矢发生变化,使得其光学、电学等物理性质发生相应的变化,基于此来实现各种应用。本文基于光敏手性向列相液晶的一维自组装螺旋结构的性质,使用光取向的表面锚定技术,结合掺杂的偶氮苯材料的光敏可调节特性,制备了集成振幅-相位调制的衍射光学元件,该衍射元件继承了相位型衍射元件衍射效率高的优点,并且实现了对反射光多元化的调制。基于此,我们制备了多样化光调制的可切换衍射光学元件,可以通过光刺激可以轻松实现调制方式的切换。首先基于光取向的基板取向技术,对光敏手性向列相液晶进行表面锚定。使用两步紫外掩模曝光的方法,获得周期性图形化取向的液晶分子排列,进而实现对反射光的波前几何相位的调制,制备了相位型衍射元件。由于掺杂的光敏偶氮类手性材料,其分子构型在紫外照射下从螺旋扭曲力(HTP)较大的反式(trans)构型转变为HTP较小的顺式(cis)构型,在可见光(绿光)的照射下会发生其逆过程。其HTP的光调制实现了手性向列相液晶的螺距调控以及布拉格反射带的迁移。基于这个原理,制备的相位型衍射元件具有波段可调的选择性反射特征,可以通过紫外光和可见光来灵活地调节相位型衍射元件的工作波段。由于偶氮苯材料的光致异构,手性向列相液晶“自底而上”的光可调自组装螺旋结构实现了对反射光强度(振幅)的调制。结合SD1光取向“从上到下”的基板锚定实现对反射光几何相位调制,制备了集成振幅-相位调制的衍射元件。该元件具有独特的光切换特性、易操作性和反复擦写的特性。在本实验中基于衍射理论系统分析了其对反射光独特的调制效果以及衍射效果。总之,基于光敏多稳态手性向列相液晶制备的光可重构多功能衍射光学元件为“智能”光学提供了新思路,能够应用于光物理、光化学、全光信号处理和光学操纵等研究领域。