光流控是一個(gè)新興的交叉學(xué)科,其結(jié)合了傳統(tǒng)的微流控器件和光學(xué)器件,實(shí)現(xiàn)了高度集成化的光微流系統(tǒng)。在光流控創(chuàng)建之初,其在微流控的傳統(tǒng)生化檢測領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。而隨著光流控學(xué)的發(fā)展,光流控芯片中液體形成穩(wěn)定分布后的光傳輸特性也引起了人們的廣泛興趣。針對液體因擴(kuò)散程度較低而形成的階躍折射率分布,多種光流控波導(dǎo)被發(fā)表出來。對于液體因擴(kuò)散程度較高而形成的漸變折射率分布,通過研究發(fā)現(xiàn)其可以形成很多經(jīng)典的光學(xué)現(xiàn)象。在低流速條件下,流體對流擴(kuò)散形成的漸變折射率分布可以類比近似于準(zhǔn)保角變換光學(xué)設(shè)計(jì)下的折射率分布,從而應(yīng)用于變換光學(xué)器件,如隱身斗篷,光學(xué)轉(zhuǎn)角器等。基于光流控平臺的變換光學(xué)器件可以通過液體天然的對流擴(kuò)散形成相應(yīng)的折射率分布,其分布的折射率精細(xì)度為液體分子大小量級,避免了利用固體的變換光學(xué)器件所需要的復(fù)雜的微納加工工藝,其在微米量級甚至是納米量級上去刻畫固體,形成相應(yīng)的折射率分布。液體可以極大地降低變換光學(xué)器件的制造難度和制造成本。同時(shí)由于光流控系統(tǒng)的可調(diào)性,其折射率分布可以通過控制液體流速來實(shí)施調(diào)控,從而實(shí)現(xiàn)變換光學(xué)器件的開關(guān)過程。本文基于對流擴(kuò)散方程,通過分析不同流速下的對流擴(kuò)散形成的折射...

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1典型的光流控芯片結(jié)構(gòu)示意圖

圖1.2典型的微光學(xué)器件

圖1.3典型的階躍折射率光流控透鏡(a)利用隔膜的光流控透鏡(b)氣液結(jié)合的光流控透鏡(c)水油結(jié)合的光流控透鏡(d)利用電控制的光流控透鏡

圖1.4光在液體形成的漸變折射率波導(dǎo)中的傳播

本文編號：3969005