可調制微透鏡的制備與應用.pdf

1、微透鏡(陣列)具有尺寸小、重量輕、易集成等優(yōu)點，其在光路中可以發(fā)揮會聚、發(fā)散、準直、成像和傳輸作用，已廣泛應用在光纖耦合、光子器件和集成光學元件等方面。目前，微透鏡(陣列)的制備方法有電子束直接寫入法、光敏聚合法、激光刻蝕法、噴墨打印成型法、反應性等離子刻蝕法、熱熔法等十數(shù)種。由于這些方法中所用到的材料多為玻璃和相對剛性的光學硬制塑料，所以微透鏡(陣列)的焦距和透光率調節(jié)手段比較復雜，因此不能作為微快門陣列、高對比度的視場亮度調節(jié)器以及

2、微型內窺系統(tǒng)使用，從而限制了微透鏡(陣列)的進一步發(fā)展。本文提出制備焦距和透光率可調制的微透鏡(陣列)的新方法，此方法制備出的微透鏡(陣列)光學調制簡單。論文對可調制微透鏡的制備和應用做了如下相應研究： 1.開發(fā)了一套連續(xù)制備單分散微球的裝置用于制備單分散微球，基于該方法制備得到了光學性能優(yōu)良的彈性聚二甲基硅氧烷(PDMS)微球。探討了制備過程中溶劑、流速、固化溫度等因素對微球粒徑、單分散度等性質的影響。利用PDMS柔性微球實現(xiàn)

3、了焦距可調的微透鏡(陣列)，微透鏡(陣列)焦距的調控可以通過外力作用進行控制。 2.制備得到了單分散性好的聚合物分散液晶(PDLC)微球，選用的聚合物為聚苯乙烯(PS)，液晶為混合液晶E7。球形度和單分散性好的PDLC微球通過自組裝形成微透鏡陣列，利用液晶分子在PDLC微球中的相變，實現(xiàn)了溫度對微透鏡陣列成像特性的控制。此外，我們在E7中摻入偶氮苯光敏小分子液晶BMAB，制備得到了具有光響應特性的液晶，利用液晶的光致相變實現(xiàn)了微