摘要：提出了一种基于介电润湿效应的三液体透镜与传统固定透镜组合的三组元结构变焦光学系统.在一、三组元固定不变的情况下,通过移动中间三液体透镜组改变系统焦距,并通过三液体透镜的自变焦特性,确保系统在变焦的同时保持像面位置不变.采用光焦度高斯括号法求解系统的初始结构参量,利用Zemax光学软件进行系统设计与优化,最后对系统的成像质量进行分析.结果表明:该系统总长22mm,可实现2.7~20.3mm范围内的连续变焦,系统变倍比接近8,在空间频率180lp/mm处调制传递函数值均大于0.4.

摘要：基于介电润湿液体透镜的原理,利用COMSOL仿真软件设计了方腔结构的非球面双液体透镜模型,分析了MATLAB工具对模型中界面面型的拟合精度。设计加工了具体的器件结构,研究了非球面双液体透镜的面型变化情况。通过图像处理和面型拟合分析,获得非球面面型的实验结果,验证了方腔结构的非球面液体透镜结构的可行性。

摘要：为实现三维空间光束指向控制,提出了一种基于介电润湿效应的液体棱镜阵列系统。根据几何光学和介电润湿理论,推导并分析了光束转向角与液体棱镜单元的最大偏转角、介电润湿接触角、棱镜单元间距及液体折射率等因素之间的关系;通过COMSOL构建介电润湿液体棱镜阵列模型,仿真了电压控制下液体棱镜单元内双液体界面面型的变化过程,模拟再现了该液体棱镜阵列对光束指向的控制特性。结果表明,基于介电润湿技术的液体光学棱镜阵列在一定范围内可实现对光束指向的连续控制。通过选取特定的液体组合,饱和接触角降低到45°,棱镜单元的光束转向范围可提高到28°(-14°~14°)。当光轴间距r为6mm时,液体棱镜阵列系统可以实现在28°圆锥区域内的连续控制,且圆锥顶点位于Z轴22.58mm位置处。

摘要：电润湿液体透镜是一种可以通过改变两端加载电压从而改变自身光焦度,而不需要改变光学间隔的一种透镜。基于液体透镜所设计的变焦光学系统可以大大减少传统机械变焦光学系统的复杂度。基于康宁A39液体透镜,利用ZEMAX仿真,在20 D的光焦度变化范围内设计了一款焦距变化为16~32 mm,视场角变化为32°~16.36°,变倍比为2,短焦F数为6.3,长焦F数为12.8,且最大口径不超过10 mm的小型二元单液体透镜变焦光学系统。实验结果表明,该系统成像质量良好,在工业镜头等领域有广泛的应用前景。