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  • 使用PSCOF方法演示电可调谐微透镜阵列

    作者:光行天下小萌新译 来源:物理学家组织网 时间:2023-10-12 20:06 阅读:1753 [投稿]
    微透镜阵列是自动立体显示、光学通信、波前传感、集成成像等领域有前景的关键元件之一。

    微透镜阵列是自动立体显示、光学通信、波前传感、集成成像等领域有前景的关键元件之一。例如,微透镜阵列是集成成像中的关键组件,用于收集和显示图像。在大多数情况下,由于所使用的微透镜阵列的固定焦距,集成成像中的图像深度受到限制。

    具有电、光或声可调折射的液晶(LC)已被广泛用于可调微透镜阵列。由于微透镜阵列的可调性,可以探索图像深度。然而,液晶微透镜阵列(LC-MLAs)的设计和制备通常涉及多个制造过程,增加了制造复杂性和成本。

    在一篇发表在《光:先进制造》杂志上的新论文中,由中国深圳南方科技大学电子与电子工程系Yan Jun Liu教授领导的先进制造团队,与南京大学工程与应用科学学院Yan-Qing Lu教授合作,提出了一种仅需一步曝光即可制备大面积LC-MLA的简单方法。


    a)紫外线照射和相分离过程示意图。b)在交叉偏振片下面积为 5 cmx5 cm的典型样品的照片。c)3D图像再现示意图。

    LC-MLA是通过聚合物/LC复合材料内部的光聚合诱导相分离(PIPS)形成的,其产生邻近的LC和聚合物层,称为相分离复合膜(PSCOF)。复合膜的形态可以通过灰度光掩模进行控制。

    LC-MLA具有偏振依赖的电调焦特性,表现出高聚焦和成像质量。在没有施加电压的情况下,由于其固有的梯度折射率分布,微透镜的天然焦距为8mm。随着施加电压超过阈值,LC发生重新取向,微透镜的焦距逐渐增加。研究人员展示了利用制备的微透镜阵列实现图像采集和3D显示器中电调中心深度平面的方法。

    这种制造技术与已有的制造技术(如喷墨打印、压缩成型、光刻胶热回流焊和3D打印)有着根本的不同,这些技术具有简便、单步、低成本和高通量生产的特点。

    此外,通过专门设计的掩模,该技术可以用作制造具有其他功能的液晶微光学器件的通用平台,如液晶柱状微透镜阵列、液晶闪耀光栅等。

    相关链接:https://phys.org/news/2023-10-scientists-electrically-tunable-microlens-array.html

    https://dx.doi.org/10.37188/lam.2023.028

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