基于電潤濕技術(shù)的液體透鏡具有微型化、電控焦距、響應(yīng)時間短、成本低、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點,在微流控光學(xué)領(lǐng)域具有重要的研究及應(yīng)用意義。以雙液體透鏡為研究對象,將液體密度差作為切入點,基于具體的數(shù)值公式推導(dǎo)和分析結(jié)果,通過物理模型和光學(xué)模型的理論研究,獲得了含有非球面界面的雙液體透鏡系統(tǒng),并在系統(tǒng)的液體材料、成像分析處理及其新型應(yīng)用研究方面,進行了理論分析,獲得了一定的結(jié)果。主要研究工作如下:1.介紹液體透鏡的研究背景和現(xiàn)狀,闡述其理論基礎(chǔ)和相關(guān)理論公式的推導(dǎo),分析基于電潤濕技術(shù)的液體透鏡的結(jié)構(gòu)和工作原理。2.從雙液體透鏡界面面型的數(shù)值方程出發(fā),推導(dǎo)并理論分析了液體密度差對非球面液體透鏡的影響,以簡單的油水溶液為例,討論密度差不同時,非球面界面面型的變化情況,并對不同面型下液體透鏡進行了成像分析。3.采用新興的離子液體作為導(dǎo)電液體,通過建立液體透鏡光學(xué)模型,對含有非球面界面的液體透鏡進行了成像分析,并結(jié)合圖像處理方法提高像質(zhì)。得出結(jié)論,相比于界面為球面的液體透鏡,使用非球面界面的液體透鏡時,成像質(zhì)量得到很好的改善,但其非球面度和成像質(zhì)量沒有正相關(guān)性。4.基于理論分析,對電潤濕液體透鏡的新型應(yīng)用研究...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景
    1.2 研究現(xiàn)狀
    1.3 研究意義
    1.4 研究內(nèi)容
第二章 電潤濕的理論基礎(chǔ)
    2.1 界面化學(xué)理論
        2.1.1 界面和表面
        2.1.2 表面張力和表面能
        2.1.3 潤濕現(xiàn)象
    2.2 界面基礎(chǔ)理論方程
        2.2.1 拉普拉斯方程
        2.2.2 楊氏方程
        2.2.3 李普曼-楊氏方程
    2.3 本章小結(jié)
第三章 雙液體變焦透鏡的面型分析
    3.1 雙液體變焦透鏡的結(jié)構(gòu)和原理
        3.1.1 雙液體變焦透鏡的結(jié)構(gòu)
        3.1.2 雙液體變焦透鏡的原理
    3.2 外加電壓對界面形狀的影響
        3.2.1 電潤濕雙液體透鏡的工作原理
        3.2.2 Comsol模型的構(gòu)建和仿真
        3.2.3 面型仿真結(jié)果分析
    3.3 液體密度差對界面面型的影響
        3.3.1 雙液體透鏡界面面型的形狀方程
        3.3.2 不同密度差下界面面型公式擬合
        3.3.3 不同密度差下變焦系統(tǒng)的成像分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于離子液體的雙液體透鏡面型和成像的分析
    4.1 離子液體對界面面型的影響
        4.1.1 材料的選取和具體參數(shù)
        4.1.2 基于Matlab的仿真分析
    4.2 離子液體的雙液體透鏡成像分析
        4.2.1 液體界面中心曲率半徑相同的情況
        4.2.2 系統(tǒng)像面距離相同的情況
        4.2.3 結(jié)論
    4.3 雙液體變焦透鏡的成像優(yōu)化
        4.3.1 開源計算機視覺庫OpenCV簡介
        4.3.2 像質(zhì)優(yōu)化及分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 電潤濕液體透鏡新型應(yīng)用的初探
    5.1 一種光闌可調(diào)的非球面雙液體變焦透鏡的裝置
    5.2 一種基于雙液體透鏡的光路選擇器
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
附錄1 程序清單
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文
附錄3 攻讀碩士學(xué)位期間申請的專利
附錄4 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目
致謝



本文編號：3826365