為實現(xiàn)在三維空間上對不同光束（平行光、會聚光、發(fā)散光）的調(diào)整,提出了一種基于介電潤濕液體棱鏡陣列的光束調(diào)整器。根據(jù)幾何光學、矩陣光學和介電潤濕理論,推導出光學傳遞函數(shù),分析了該光束調(diào)整器的控光能力,討論了工作電壓對光束調(diào)整器調(diào)控性能的影響,并通過仿真模型的驗證。結果表明,該光束調(diào)整器可以實現(xiàn)平行光的擴束、縮束、平移、會聚和發(fā)散;還可對發(fā)散光進行光束調(diào)整,改變出射光的發(fā)散角度、使其變成會聚光或平行光;同時,該光束調(diào)整器還可以實現(xiàn)對會聚光進行調(diào)節(jié)的作用,出射光可以為會聚光、平行光或發(fā)散光。當直徑為5 mm的平行光經(jīng)光束調(diào)整器,其直徑變化范圍為3.08～6.92 mm,可左右平移0～0.92 mm,其焦距f可在7.96 mm～∞（雙層液體界面為雙凸形）范圍內(nèi)或在-∞～-25.99 mm（雙層界面為雙凹形）范圍內(nèi)調(diào)節(jié);對于發(fā)散角為20°的發(fā)散光,經(jīng)過該光束調(diào)整器,當出射光為發(fā)散光時,其發(fā)散角的變化范圍為0°～45.7°,當出射光為會聚光時,其會聚角的變化范圍為0°～14.48°;對于會聚角為20°的會聚光,當出射光為會聚光時,其會聚角的變化范圍為0°～49.88°,而當出射光為發(fā)散光時,其發(fā)散... 

【文章來源】：光電子·激光. 2020,31(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

光束調(diào)整器對不同光束的調(diào)控范圍

會聚光經(jīng)過光束調(diào)整器后的仿真模擬圖

當八個電極都不施加電壓(V1=V2=V3=V4=V5=V6=V7=V8=0 V),柱形腔體內(nèi)的雙液體界面為球形。為了方便控制液面形狀,令V2=V4=V6=V8=68.1 V,使得液面與前后壁面形成90°接觸角,只需調(diào)整V1、V3、V5和V7,便可改變接觸角θL1、θL2、θR1和θR2,從而達到調(diào)整液體界面的目的。當接觸角θL1與θL2互補時,兩個液體平界面互相平行,可以對平行光進行平移,如圖1(c)所示;當接觸角θL1與θL2相等時,兩個液體平界面不平行,可以實現(xiàn)對平行光的大角度偏折,如圖1(d)所示。2.2 光束調(diào)整器的工作原理

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于液晶相控陣的光束偏轉(zhuǎn)控制方法研究[J]. 王春陽,李蘭婷,史紅偉,牛啟鳳.  液晶與顯示. 2018(10)
[2]基于介電潤濕三液體透鏡的變焦光學系統(tǒng)的設計與分析[J]. 趙瑞,馬建權,黨智勇,孔梅梅,梁忠誠.  光子學報. 2017(06)
[3]聲光布拉格衍射的研究及其應用[J]. 潘營利.  河南科學. 2015(12)
[4]液晶光束偏轉(zhuǎn)技術[J]. 張健,方運,吳麗瑩,徐林.  中國激光. 2010(02)



本文編號：3585489