介电润湿液体棱镜阵列的三维空间光束指向控制

论文摘要

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。

论文目录

• 1 引言
• 2 结构设计与工作原理
•   2.1 介电润湿液体棱镜单元
•   2.2 基于介电润湿技术的液体棱镜阵列
• 3 仿真建模与分析讨论
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 杨龙啸,赵瑞,孔梅梅,陈陶,关建飞,梁忠诚

关键词: 光学设计,介电润湿效应,液体棱镜阵列,偏转角,圆锥

来源: 激光与光电子学进展 2019年16期

年度: 2019

分类: 信息科技,基础科学

专业: 物理学

单位: 南京邮电大学电子与光学工程学院微流控光学技术研究中心

基金: 国家自然科学基金(61775102)

分类号: O439

页码: 200-206

总页数: 7

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