基于介电润湿效应的叠加式液体透镜波前校正

如图3所示是利用COMSOL软件对不同工作电压下叠加式液体透镜腔体内双液体界面面型变化的仿真模拟结果图。图3(a)、图3(b)分别显示了液体透镜处于初始状态（即三层子单元腔体侧壁均未施加电压）和液体透镜对波前畸变不具有校正能力（即三层子单元的双液体界面均呈平面）时所加电压值和液体界面面型图。在图3(b)基础上通过对底层子单元施加工作电压的调控，图3(c)中的底层子单元腔体内的双液体界面与水平方向形成一定夹角，说明液体透镜可实现对倾斜误差的校正。在此基础上，图3(d)中所示液体透镜可实现对倾斜误差及负曲率误差的校正（即中间层腔体内双液体界面由平面变成球面）；进一步，图3(e)所示透镜系统可以同时实现对倾斜误差、负曲率误差和相位滞后的校正（即在图3(d)基础上顶层腔体内双液体界面变为凹面）。

2.波前校正性能分析

根据图3分层式液体透镜腔体内液体界面随工作电压的变化关系，将不同工作电压下的双液体界面曲率导入ZEMAX软件中，进行波前校正性能分析。在ZEMAX软件内建立叠加式液体透镜系统，并在系统末端放置一个固体透镜，用于光束会聚。 

图4. 系统光路图。(a) 理想状态；(b) 携带三种误差；(c) 三种误差校正后

图4为ZEMAX仿真光路图。为避免液体透镜系统自身产生像差，对三层子单元施加图3(b)对应电压，使三层子单元腔体内的双液体界面均保持平界面，平行光入射后水平出射，由固体透镜会聚于系统后方一点，如图4(a)所示，此时波前为理想波前。保持电压不变，分别引入活塞误差、曲率误差和倾斜误差，理想波前发生畸变，光束焦距改变并偏离光轴，如图4(b)所示。改变三层子单元上的工作电压，对上述三种像差进行校正，最终使畸变波前再次恢复到近似理想状态，如图4(c)所示。 

图5. 位相分布图