基于介电润湿技术的微流体光学器件设计、建模与仿真

发布时间：2017-12-22 01:22

  本文关键词：基于介电润湿技术的微流体光学器件设计、建模与仿真　出处：《南京邮电大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 电润湿 光轴可调 光学透镜 光学棱镜 COMSOL

【摘要】：传统光学系统多是机械式的,不仅体积庞大、系统复杂性高、费用昂贵,而且响应速度慢、可靠性差、精确度低、能耗高。而基于介电润湿效应的光学元件因具有简单的制造工艺、大孔径、响应速度快、低能耗和低电压操作实现广角变化(这可被用于广角转向)的优点,成为了平面光学元件领域一个热门话题。本文设计基于介电润湿效应(EWOD)的光轴可调的双液体光学透镜以及液体棱镜系统,并对其工作特性进行了分析,主要研究工作如下:1、阐述了电润湿技术的研究进展、电润湿器件的发展趋势和研究现状,介绍了介电润湿效应的工作原理和理论基础。2、设计了一种基于介电润湿效应的光轴可调的液体变焦光学透镜。理论上,利用Young-Lippmann方程,推导了焦距与电压的关系式以及偏移角与电压之间的关系;借助于Comsol仿真软件,构建了介电润湿液体光学透镜物理模型,通过在透镜腔体壁面施加四个工作电压,成功地模拟了在电压控制双液体界面面型的变化过程;添加光学物理场,成功描绘出平行光束经该液体透镜后出射光聚焦情况,分析了不同电压组合下光轴偏移情况及系统焦距变化。3、设计了基于介电润湿效应的液体光学棱镜。理论上,利用高斯光学公式,推导了两种光学棱镜的光束偏转能力。借助于Comsol仿真软件,构建了介电润湿液体光学棱镜的物理模型,通过在棱镜腔体壁面施加四个工作电压,仿真模拟了电压控制下界面面型的变化过程。结果表明,在特定电压组合下,双液体界面可实现传统光学棱镜对光束控制和偏转功能。添加光学物理场,成功描绘平行光束经该液体棱镜后出射光的偏折情况,并分析了光束偏移量与工作电压之间的关系。
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH74

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 陈进,刘飞,曾励;光学棱镜加工的创成式 CAPP[J];光学精密工程;1998年04期

2 汪通悦,徐才千,曾励,黄民双,陈进;递推创成式光学棱镜CAPP(英文)[J];Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronau;1999年02期

3 魏光辉,吴克瑛,杨苏辉,高春清,赵长明;四面体光学棱镜[J];北京理工大学学报;2003年04期

4 周桂琴;;光学棱镜角度误差检验法[J];应用光学;1984年06期

5 ;[J];;年期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 陈德良;基于介电润湿技术的微流体光学器件设计、建模与仿真[D];南京邮电大学;2016年

2 田志强;基于介电润湿效应微流控液体光学棱镜的研究[D];南京邮电大学;2014年

，

本文编号：1317910