發(fā)布時間：2025-04-01 06:48

　　隨著科學技術的迅速發(fā)展,對微液滴進行精確操控的微流控技術應運而生�；�于電潤濕原理的液體變焦透鏡具有響應速度快、變焦范圍廣、能耗低、成像穩(wěn)定等諸多優(yōu)點,被廣泛應用于手機攝像頭、顯微鏡等微光學領域,并引起了國內外研究學者的密切關注。而相比于傳統(tǒng)的光學成像系統(tǒng),它不僅克服了結構尺寸大、響應速度慢以及光學累積誤差和光學畸變誤差等諸多問題,而且符合現代微型化、集成化以及智能化光學系統(tǒng)的要求。基于此,本文提出了一種基于電潤濕原理的雙液體變焦透鏡,并從理論分析和實驗測試兩方面對電潤濕液體變焦透鏡的關鍵科學問題——液滴在介電層薄膜表面的電潤濕作用機理進行了深入的研究,具體的內容包含以下幾個方面:直流電場作用下的電控潤濕機理研究:基于電潤濕原理,構建了驅動電壓、介電層厚度、環(huán)境溫度、重力(液滴體積)等主要因素耦合的電潤濕理論模型,根據能量最低原理和液滴體積不變,系統(tǒng)地建立了直流條件下的接觸角與驅動電壓、介電層厚度、環(huán)境溫度、重力(液滴體積)等主要因素耦合的電潤濕數理方程。電潤濕效應的接觸界面行為研究:結合正交實驗設計對氯化鈉液滴在派瑞林薄膜表面的電潤濕行為進行了研究和分析,同時,將理論分析結果與實驗測試結...

【文章頁數】：58 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1液體變焦透鏡

二十世紀初,法國科學家Peseux和Berge[33]對Goman等[34]的設計進行了優(yōu)化,首次將電潤濕技術引入到微光學領域,并通過施加驅動電壓來改變液體的曲面面型,進而達到調節(jié)液體透鏡焦距的目的。2004年,荷蘭Philps公司首次基于電潤濕原理成功研制出一款新型的無機械活動....

圖1-2 Varioptic公司的液體變焦透鏡

直到2006年,法國Varioptic公司基于電潤濕原理對Philps公司的產品進行了優(yōu)化,設計出一款光軸具有自動調節(jié)功能的雙液體變焦透鏡[39],其結構和工作原理如圖1-2所示。該液體透鏡的厚度只有2mm,是傳統(tǒng)固體透鏡組合的5%,其響應時間僅為10ms,在常溫條件下的液體透鏡....

圖1-3反射式電潤濕顯示系統(tǒng)

目前,電潤濕顯示技術正處于高速發(fā)展階段,美國的亞馬遜控股公司、德國的先進顯示技術有限公司以及國內的華南師范大學等國內外眾多科研機構都在為電潤濕顯示實現量產化而不斷地進行技術攻關,而解決制程工藝中的難點問題——如何提高生產效率和降低成本是實現量產走向市場化的關鍵環(huán)節(jié)。相比于傳統(tǒng)的電....

圖1-4微流控芯片系統(tǒng)

基于電潤濕原理的微流控驅動芯片具有如下幾個優(yōu)勢:⑴微流控芯片不需要微泵、微管道和微閥等復雜的微機械結構,從而有效地避免了結構部件給液滴帶來污染;⑵具有操作靈活、系統(tǒng)性能穩(wěn)定;⑶在生物、醫(yī)學及分析化學領域的芯片中,大大縮短了檢測時間和減少試劑消耗量;⑷靈敏度高且能精確的定量控制。隨....

本文編號：4039086