基于介电润湿液体棱镜阵列的光束调整器

发布时间：2022-01-12 21:39

　　为实现在三维空间上对不同光束（平行光、会聚光、发散光）的调整,提出了一种基于介电润湿液体棱镜阵列的光束调整器。根据几何光学、矩阵光学和介电润湿理论,推导出光学传递函数,分析了该光束调整器的控光能力,讨论了工作电压对光束调整器调控性能的影响,并通过仿真模型的验证。结果表明,该光束调整器可以实现平行光的扩束、缩束、平移、会聚和发散;还可对发散光进行光束调整,改变出射光的发散角度、使其变成会聚光或平行光;同时,该光束调整器还可以实现对会聚光进行调节的作用,出射光可以为会聚光、平行光或发散光。当直径为5 mm的平行光经光束调整器,其直径变化范围为3.08～6.92 mm,可左右平移0～0.92 mm,其焦距f可在7.96 mm～∞（双层液体界面为双凸形）范围内或在-∞～-25.99 mm（双层界面为双凹形）范围内调节;对于发散角为20°的发散光,经过该光束调整器,当出射光为发散光时,其发散角的变化范围为0°～45.7°,当出射光为会聚光时,其会聚角的变化范围为0°～14.48°;对于会聚角为20°的会聚光,当出射光为会聚光时,其会聚角的变化范围为0°～49.88°,而当出射光为发散光时,其发散... 

【文章来源】：光电子·激光. 2020,31(06)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

光束调整器对不同光束的调控范围

会聚光经过光束调整器后的仿真模拟图

当八个电极都不施加电压(V1=V2=V3=V4=V5=V6=V7=V8=0 V),柱形腔体内的双液体界面为球形。为了方便控制液面形状,令V2=V4=V6=V8=68.1 V,使得液面与前后壁面形成90°接触角,只需调整V1、V3、V5和V7,便可改变接触角θL1、θL2、θR1和θR2,从而达到调整液体界面的目的。当接触角θL1与θL2互补时,两个液体平界面互相平行,可以对平行光进行平移,如图1(c)所示;当接触角θL1与θL2相等时,两个液体平界面不平行,可以实现对平行光的大角度偏折,如图1(d)所示。2.2 光束调整器的工作原理

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于液晶相控阵的光束偏转控制方法研究[J]. 王春阳,李兰婷,史红伟,牛启凤.  液晶与显示. 2018(10)
[2]基于介电润湿三液体透镜的变焦光学系统的设计与分析[J]. 赵瑞,马建权,党智勇,孔梅梅,梁忠诚.  光子学报. 2017(06)
[3]声光布拉格衍射的研究及其应用[J]. 潘营利.  河南科学. 2015(12)
[4]液晶光束偏转技术[J]. 张健,方运,吴丽莹,徐林.  中国激光. 2010(02)



本文编号：3585489