本文關(guān)鍵詞：新型可調(diào)微透鏡的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：可調(diào)微透鏡是一種新型的光學元器件，它具有光學性能可調(diào)、體積小、重量輕、無機械運動、穩(wěn)定性好等諸多優(yōu)點，在成像、微流體傳感、自適應光學等諸多領(lǐng)域具有廣闊的應用。但是，目前有關(guān)各種可調(diào)微透鏡的研究，還存在著諸多不足，離實際的應用還有一定的差距，因此，探索并研究新型可調(diào)微透鏡具有重要科學意義和應用價值。 本文針對已報道的各種可調(diào)微透鏡，具體包括基于壓力驅(qū)動的可調(diào)微透鏡、基于電潤濕可調(diào)微透鏡、基于熱效應可調(diào)微透鏡以及基于電光效應的液晶可調(diào)微透鏡等，進行了詳細的調(diào)研，并分析其調(diào)控原理和存在的優(yōu)缺點。在此基礎(chǔ)上，對基于熱效應可調(diào)聚合物微透鏡和基于電光效應的液晶可調(diào)微透鏡進行了較為深入的研究。 對于目前所報道的熱效應可調(diào)微透鏡，僅有實驗結(jié)果報道，還沒有對其調(diào)控過程進行理論分析與數(shù)值模擬，且在實驗上均只考慮了熱膨脹效應對其聚焦性能的影響，而沒有考慮熱光效應所引起折射率變化而產(chǎn)生的影響，，本文建立了可調(diào)聚合物微透鏡在熱作用下的調(diào)控過程物理模型，并采用有限元法對其光學性能進行準確模擬分析，全面考察熱效應對微透鏡聚焦性能的影響。 對于基于電光效應的液晶可調(diào)微透鏡，我們在國內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上，采用藍相液晶材料，靈活地設(shè)計了單焦可調(diào)微透鏡和雙焦可調(diào)微透鏡兩種可調(diào)微透鏡，并使用有限元法對其進行了模擬，具體包括可調(diào)微透鏡的電場強度分布、折射率分布、光場強度空間分布，最后對所得結(jié)果進行分析，為后續(xù)的實驗制作提供理論基礎(chǔ)。 最后，結(jié)合現(xiàn)有的實驗條件，我們采用PDLC-01液晶材料設(shè)計和制作了可調(diào)液晶微透鏡陣列，接著對所采用液晶材料的電光效應進行了定性測試，同時也對微透鏡的透過率、電控成像和調(diào)焦性能進行了測試與分析，并對其性能進行了評價。結(jié)果表明，通過電壓的調(diào)控能夠?qū)υ撏哥R的焦距進行有效的調(diào)控，并且該透鏡的成像質(zhì)量比較高。
【關(guān)鍵詞】：微透鏡 變焦 混合分散液晶 電光效應 熱光效應
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH74
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-23
• 1.1 基于壓力驅(qū)動可調(diào)微透鏡11-14
• 1.2 基于電潤濕可調(diào)微透鏡14-16
• 1.3 基于熱效應可調(diào)微透鏡16-17
• 1.4 基于電光效應液晶可調(diào)微透鏡17-21
• 1.4.1 孔狀電極結(jié)構(gòu)18-19
• 1.4.2 平板電極結(jié)構(gòu)19-21
• 1.5 本論文主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排21-23
• 第二章 基于熱效應的可調(diào)聚合物微透鏡23-32
• 2.1 聚合物簡介23-24
• 2.2 聚合物微透鏡設(shè)計24-25
• 2.3 基于熱效應的可調(diào)微透鏡的模擬仿真25-31
• 2.3.1 微透鏡的溫度場分布26-27
• 2.3.2 微透鏡的折射率分布27-28
• 2.3.3 微透鏡的熱形變28-29
• 2.3.4 微透鏡的調(diào)焦結(jié)果分析29-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第三章 基于電光效應的液晶可調(diào)微透鏡32-44
• 3.1 液晶材料簡介32-33
• 3.2 液晶材料的特性33-36
• 3.2.1 液晶的指向矢及取向有序參數(shù)33-34
• 3.2.2 液晶的形變及自由能密度34
• 3.2.3 液晶的電光效應34-36
• 3.3 液晶可調(diào)微透鏡的結(jié)構(gòu)設(shè)計36-37
• 3.3.1 可調(diào)液晶單焦微透鏡的設(shè)計36-37
• 3.3.2 可調(diào)液晶雙焦微透鏡的設(shè)計37
• 3.4 基于電光效應的液晶可調(diào)微透鏡的仿模擬仿真37-43
• 3.4.1 微透鏡的電場分布38-39
• 3.4.2 微透鏡的折射率分布39-40
• 3.4.3 微透鏡的光場分布與結(jié)果分析40-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 第四章 液晶可調(diào)微透鏡的制作及測試44-63
• 4.1 ITO 玻璃的切割及打磨44-45
• 4.2 ITO 玻璃的清洗45-46
• 4.3 微透鏡電極的制作46-49
• 4.4 微透鏡腔體表面的制作49-50
• 4.5 微透鏡的液晶灌注與封裝50-54
• 4.5.1 取向?qū)拥闹谱?/span>50-51
• 4.5.2 微透鏡液晶盒的制作51-52
• 4.5.3 液晶的灌注與封裝52-54
• 4.6 可調(diào)液晶微透鏡的測試54-61
• 4.6.1 可調(diào)棱鏡的測試54-56
• 4.6.2 可調(diào)微透鏡的透過率測試56-57
• 4.6.3 可調(diào)微透鏡的成像測試57-60
• 4.6.4 可調(diào)微透鏡的調(diào)焦性能測試60-61
• 4.7 本章小結(jié)61-63
• 第五章 總結(jié)與展望63-65
• 5.1 論文的主要貢獻63-64
• 5.2 下一步工作的展望64-65
• 致謝65-66
• 參考文獻66-70
• 攻碩期間取得的研究成果70-71

【參考文獻】

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本文編號：279500