基于EWOD的導電硅橡膠內芯液體透鏡陣列的研制.pdf

1、隨著光學系統(tǒng)的蓬勃發(fā)展，光學器件的微型化、集成化、可調化將成為光技術的重要發(fā)展方向。然而，傳統(tǒng)光學器件由于體積大、成本高、可調性差，對現代光學系統(tǒng)的微型化、產業(yè)化進程帶來一定影響。近年來，微流體變焦透鏡的研究已展示出其在光學系統(tǒng)中的應用前景，其中基于介質上電潤濕(EWOD)的微流體變焦透鏡只需改變外加電壓便能快速調節(jié)透鏡焦距，并且具有尺寸小、結構靈活、功耗低、焦距調節(jié)范圍廣等許多突出優(yōu)點而日益受到注目。本研究主要內容及結果如下：

2、　　 (1)提出了“上蓋片+內芯+下蓋片”的“三明治”夾心結構的微透鏡陣列器件的基本結構；通過利用介質上電潤濕效應實現微透鏡焦距的控制的原理，提出了采用導電硅橡膠材料制作微透鏡陣列芯片內芯的設計方案，同時將其作為一個電極，同時利用鍍有ITO導電層的玻璃下蓋片作為另一電極。采用導電硅橡膠制作內芯的方法簡化了電極結構和芯片的制作工藝，同時省去了復雜的表面電極布局問題，明顯地減小微透鏡腔的間隔，有效地提高透鏡陣列的占空比和光能利用率。

3、>　　 (2)通過一系列的理論分析與實驗摸索，完成了以導電硅橡膠為內芯的基于介質上電潤濕效應液體可變焦光學微透鏡陣列的具體設計和制作，得出了一套在普通實驗室制作工藝條件下，以導電硅橡膠為內芯的基于介質上電潤濕效應的變焦液體微透鏡陣列芯片的制作方案，為后續(xù)工作的開展奠定了一定的實踐基礎。
　　 (3)通過實驗及數值模擬分析的方法，對微透鏡陣列焦距進行了測試，并通過測試結果分析透鏡焦距與電壓的關系，總結出了此微透鏡陣列各特性參數之