在光学的奇妙世界里，偏振光栅凭借理论原理，对光的偏振特性进行精细操控，为诸多前沿领域点亮创新之光。
偏振光栅基于光的电磁波本质与偏振特性构建。光作为横波，其电场矢量振动方向与传播方向垂直，偏振态多样，涵盖线偏振、圆偏振、椭圆偏振等。偏振光栅核心在于其微观结构对不同偏振光的特殊响应。从原理层面剖析，它借助周期性排列的光学结构单元，这些单元在空间上有序分布，尺度与光波长可比拟，形成类似光的“滤波器”或“分流器”。
以折射率调制型偏振光栅为例，其内部介质折射率呈周期性变化。当线偏振光垂直入射时，由于折射率差异，光在传播途中发生多次折射与反射。对于特定偏振方向的光，如电场矢量平行于光栅条纹的分量，在折射率周期性“起伏”中，相位累积遵循特定规律，满足相长干涉条件时，该偏振光被选择性增强；而垂直于条纹方向的偏振光则因相位不匹配，相互抵消或削弱，实现偏振态的分离与调控。这种折射率调制可通过离子束刻蚀、光刻胶曝光等工艺精准打造，赋予光栅对偏振敏感的“洞察力”。
表面等离子体激元辅助的偏振光栅则另辟蹊径。利用金属与介质界面激发的表面等离子体激元，其对光的偏振极为敏感。当偏振光照射到镀有金属纳米结构的光栅表面，特定偏振激发的等离子体激元与入射光耦合，改变光的传播常数与透射反射特性。通过设计金属结构形状、尺寸及排列周期，能精准调控等离子体激元共振条件，有选择性地让某一偏振光高效透过或反射，另一偏振光被抑制，如同为不同偏振光开辟专属“通道”。
在液晶填充型偏振光栅中，液晶分子受电场、磁场调控有序排列，其介电常数、折射率各向异性随外场变化。未加电场时，液晶分子排列致光栅呈现初始偏振选择性；施加电场后，分子取向改变，光栅折射率分布重塑，偏振选择性动态可调，为实时偏振控制提供灵活方案，像在光通信中实现偏振态切换，适配不同传输需求。
从物理光学的偏振分解到微观结构的巧妙设计，偏振光栅理论原理环环相扣，将光的偏振特性玩弄于“掌”中，为光学传感、光通信、显示等产业注入强劲动力，持续拓展光应用边界。
