基于介电润湿液体棱镜阵列的光束调整器

为实现在三维空间上对不同光束(平行光、会聚光、发散光)的调整,提出了一种基于介电润湿液体棱镜阵列的光束调整器。根据几何光学、矩阵光学和介电润湿理论,推导出光学传递函数,分析了该光束调整器的控光能力,讨论了工作电压对光束调整器调控性能的影响,并通过仿真模型的验证。结果表明,该光束调整器可以实现平行光的扩束、缩束、平移、会聚和发散;还可对发散光进行光束调整,改变出射光的发散角度、使其变成会聚光或平行光;同时,该光束调整器还可以实现对会聚光进行调节的作用,出射光可以为会聚光、平行光或发散光。当直径为5 mm的平行光经光束调整器,其直径变化范围为3.08~6.92 mm,可左右平移0~0.92 mm,其焦距f可在7.96 mm~∞(双层液体界面为双凸形)范围内或在-∞^-25.99 mm(双层界面为双凹形)范围内调节;对于发散角为20°的发散光,经过该光束调整器,当出射光为发散光时,其发散角的变化范围为0°~45.7°,当出射光为会聚光时,其会聚角的变化范围为0°~14.48°;对于会聚角为20°的会聚光,当出射光为会聚光时,其会聚角的变化范围为0°~49.88°,而当出射光为发散光时,其发散角的变化范围为0°~16.02°。