基于平面非均勻螺旋微線圈陣電極的電控液晶微柱鏡研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-01 00:57
傳統(tǒng)光學(xué)成像系統(tǒng),通過(guò)改變透鏡間的軸向距離調(diào)節(jié)焦距,存在光學(xué)結(jié)構(gòu)的體積質(zhì)量大,作用慣性強(qiáng),無(wú)法快速響應(yīng),高速或劇烈振動(dòng)條件下易移位及形變,難以實(shí)時(shí)復(fù)位校準(zhǔn)以及控光能力不足等缺陷。為達(dá)到靈敏調(diào)焦、結(jié)構(gòu)微小型化以及控光能力強(qiáng)等目的,本文提出了基于平面非均勻螺旋微線圈陣電極的液晶微柱鏡結(jié)構(gòu)。該微柱鏡具有雙模態(tài)聚光特征,可有效實(shí)現(xiàn)電控聚焦和調(diào)焦。在電流驅(qū)控模態(tài)下,通過(guò)產(chǎn)生磁場(chǎng)及磁激勵(lì)電場(chǎng)驅(qū)控液晶分子指向矢有序偏轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)柱聚光,以及螺旋微線圈陣相鄰環(huán)線電極間的線聚光,從而顯著增強(qiáng)電控液晶微柱鏡的聚光效能。本論文的主要工作如下:首先以控光向列相液晶材料物性和電控液晶微鏡理論為基礎(chǔ),開(kāi)展電控液晶微鏡建模與仿真研究。通過(guò)對(duì)圓孔陣圖案電極進(jìn)行仿真模擬,分析了在電場(chǎng)驅(qū)控下液晶分子指向矢和相位延遲分布特征,并進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)配置。通過(guò)仿真分析微柱鏡結(jié)構(gòu)參數(shù)情況,提出平面非均勻螺旋微線圈結(jié)構(gòu),并針對(duì)稀疏圓形微線圈和方形微線圈進(jìn)行模擬計(jì)算。分析評(píng)估了電流驅(qū)控下非均勻螺旋微線圈的磁場(chǎng)及能量分布,以及驅(qū)控液晶分子有序偏轉(zhuǎn)所需要的非均勻電場(chǎng)。然后對(duì)雙面鍍有氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)薄膜的玻璃基片...
【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:108 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
玉兔二號(hào)巡視器與嫦娥四號(hào)著陸器互拍成像
長(zhǎng)較小的 X 射線(X-ray),紫外光(Ultraviolet light)等,這類波段的探測(cè)同樣有價(jià)值[8]。入射光波具有寬譜信息,經(jīng)過(guò)譜成像設(shè)備就可以選出有價(jià)值的光譜信息加以利用。布拉格光柵(Bragg Grating)[9]、邁克爾遜干涉儀(Michelsonterferometer)[10]、法布里-珀羅腔(Fabry-Perot Cavity)[11]等都是常見(jiàn)可以調(diào)節(jié)的光控光技術(shù),這些技術(shù)也被廣泛運(yùn)用到民用和軍事領(lǐng)域[12]。所有相似屬性的矢量波都具有偏振信息[13]。經(jīng)典物理學(xué)中,光被建模為正弦電波,包含振蕩電場(chǎng)和振蕩磁場(chǎng),電場(chǎng)和磁場(chǎng)都可以在空間中傳播。由于磁場(chǎng)總是直于電場(chǎng),通常在可視化光波的振蕩時(shí)只需要繪制電場(chǎng)分布,就可以觀測(cè)光波的蕩傳播過(guò)程。如果光的偏振方向沿著光線傳播方向進(jìn)行隨機(jī)波動(dòng),這種光稱為自光或非偏振光(Unpolarized light)[14]。大多數(shù)自然產(chǎn)生的光,如陽(yáng)光、火光等都非偏振光。在其他情況下,可以認(rèn)為光束由部分偏振光或完全偏振光組成[15]。下 1-2 是偏振光學(xué)成像去霧技術(shù)效果對(duì)比圖,可以看出,偏振去霧的圖像更加清晰
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 1-3 的結(jié)構(gòu)可以看出,該液晶透鏡單元的形狀與平凸透鏡或平凹鏡單元結(jié)構(gòu)上被施加電場(chǎng)作用后,入射光的偏振方向發(fā)生改變,鏡陣列的焦距便可以從非尋常光焦距 fe變化到尋常光焦距 fo.9 年,Toshiaki Nose 和 Susumu Sato 提出圓孔電極結(jié)構(gòu)的電控液晶,該透鏡單元采用均勻排列的向列相液晶,非對(duì)稱的電極結(jié)構(gòu)可以,可以通過(guò)在電極上施加電壓來(lái)重新定向液晶指向矢,產(chǎn)生具有折射率分布。通過(guò)觀察不同電壓透鏡產(chǎn)生的效果,發(fā)現(xiàn) 3~4Vrms化在幾毫米范圍內(nèi)。透鏡的焦距也會(huì)隨電壓的增大而逐漸變大,s,這種透鏡產(chǎn)生發(fā)散效果。但該透鏡焦點(diǎn)只能在光軸方向前后移
本文編號(hào):3112382
【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:108 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
玉兔二號(hào)巡視器與嫦娥四號(hào)著陸器互拍成像
長(zhǎng)較小的 X 射線(X-ray),紫外光(Ultraviolet light)等,這類波段的探測(cè)同樣有價(jià)值[8]。入射光波具有寬譜信息,經(jīng)過(guò)譜成像設(shè)備就可以選出有價(jià)值的光譜信息加以利用。布拉格光柵(Bragg Grating)[9]、邁克爾遜干涉儀(Michelsonterferometer)[10]、法布里-珀羅腔(Fabry-Perot Cavity)[11]等都是常見(jiàn)可以調(diào)節(jié)的光控光技術(shù),這些技術(shù)也被廣泛運(yùn)用到民用和軍事領(lǐng)域[12]。所有相似屬性的矢量波都具有偏振信息[13]。經(jīng)典物理學(xué)中,光被建模為正弦電波,包含振蕩電場(chǎng)和振蕩磁場(chǎng),電場(chǎng)和磁場(chǎng)都可以在空間中傳播。由于磁場(chǎng)總是直于電場(chǎng),通常在可視化光波的振蕩時(shí)只需要繪制電場(chǎng)分布,就可以觀測(cè)光波的蕩傳播過(guò)程。如果光的偏振方向沿著光線傳播方向進(jìn)行隨機(jī)波動(dòng),這種光稱為自光或非偏振光(Unpolarized light)[14]。大多數(shù)自然產(chǎn)生的光,如陽(yáng)光、火光等都非偏振光。在其他情況下,可以認(rèn)為光束由部分偏振光或完全偏振光組成[15]。下 1-2 是偏振光學(xué)成像去霧技術(shù)效果對(duì)比圖,可以看出,偏振去霧的圖像更加清晰
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 1-3 的結(jié)構(gòu)可以看出,該液晶透鏡單元的形狀與平凸透鏡或平凹鏡單元結(jié)構(gòu)上被施加電場(chǎng)作用后,入射光的偏振方向發(fā)生改變,鏡陣列的焦距便可以從非尋常光焦距 fe變化到尋常光焦距 fo.9 年,Toshiaki Nose 和 Susumu Sato 提出圓孔電極結(jié)構(gòu)的電控液晶,該透鏡單元采用均勻排列的向列相液晶,非對(duì)稱的電極結(jié)構(gòu)可以,可以通過(guò)在電極上施加電壓來(lái)重新定向液晶指向矢,產(chǎn)生具有折射率分布。通過(guò)觀察不同電壓透鏡產(chǎn)生的效果,發(fā)現(xiàn) 3~4Vrms化在幾毫米范圍內(nèi)。透鏡的焦距也會(huì)隨電壓的增大而逐漸變大,s,這種透鏡產(chǎn)生發(fā)散效果。但該透鏡焦點(diǎn)只能在光軸方向前后移
本文編號(hào):3112382
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