基于压电驱动的变焦距液体透镜的研究

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1、分类号；０４２６密级！公开－－－０８０３００－－００７１２０８４００７２０１５０６０８０９学号：１１档案号；堯抑與於考砍硕±学位论文（学术学位）论文题目：基于压电驱动的变焦距液体透镇的研究学生姓名：刘娇指导教师姓名：李华学科口类：Ｘ学专业名称？：光学工種研巧方向：光学仪器与检測二〇—五年六月苏州科技学院硕士学位论文基于压电驱动的变焦距液体透镜的研究学生姓名：刘娇指导教师姓名：李华专业名称：光学工程苏州科技学院数理学院二○一五年六月MasterDissertationofSuzhouUni

2、versityofScienceandTechnologyResearchonliquidzoomlenswithpiezoelectricdrivingMasterCandidate:LiuJiaoSupervisor:ProfessorLiHuaMajor:OpticalEngineeringSuzhouUniversityofScienceandTechnologyDepartmentofMathematicsandPhysicsJune,2015苏州科技学院学位论文独创巧声明和使用授权书独创性芦明本人巧重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下

3、，独立进行研巧工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已逐发表或撰写过的研究成果。对本文的研究作出重要面献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。出六论文作者签名：日期：年／月日？学位论文使用授权书苏州科技学院、国家图书馆等国家有关部口或机构有权保留本人所送交论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅和借阅。本人完全了解苏州科技学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，目Ｐ；按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目录检

4、索与阅览服务；学校可Ｗ采用影印、．缩印、数字化或其他复制手段保存汇编学位论文同意学校用不同方式在不同媒体上公布论义的部分或全部内容。（保密论文在解密后遵守此规定）￣论文作者签名：曰巧：２。，５年月方日。指导教师签名：期王ｒｆ年会９曰＿日：Ｊ学位论文答辩委员会名单姓名专化技术职务现从事专业工作单位、部口签名胃主雜纖学研究员光学工程化与理学院吴泉英觀．数务…——袭賴定教授ｌｌｌｌｆ帮聽光均韩森觀？数鮮院？员＾木杳家数巧．学踪马審送剔数授ＩＪＪｉｍ知娇同学学位论文答辩成鑛Ｋ；？等

5、）、、巧不合格四量（分化烫良好合裕级质等＿？後夸答７｜－气单韋媒■嗔｜終Ｉ／〇’＾月曰ｒ以年磅＼善為＇苏州科技学院硕士论文摘要摘要随着现代光学与微机电系统（MEMS）的发展，精密光学制造与现代工业设备等对变焦距透镜的精密性和成像质量的要求越来越高，这对传统机械系统变焦透镜提出了非常苛刻的要求，微光学液体透镜的提出正是为解决变焦透镜目前存在的问题，于近年中发展起来的小型化、微型化变焦距透镜。它采用液体作为光学介质，利用微流体技术控制并改变液体几何形状或折射率从而实现变焦的目的。之前学者研究的液体透镜大多采用去离子水或无机盐的水溶液作为液体材料

6、。但是水易挥发，自然条件下热稳定性较差，液态温度范围较窄，因此急需寻找能克服上述问题的新型液体透光煤质。作为新型的绿色环保材料,离子液体与其他易挥发的有机溶剂相比，具有不可燃、热容率大、热稳定性好、液态范围宽、离子的电导率高、电化学窗口宽、性质稳定、蒸汽压小，无毒环保等特点。本文的研究主要从以下几个方面着手：1.本文使用离子液体作为液体透镜媒质,探讨离子液体的接触角随液体体积变化的规律,揭示离子液体的用量、透镜尺寸、绝缘层厚度等因素对离子液体变焦透镜的影响。对不同密度及表面张力的离子液体与离子液体和介质层接触过程中接触角随时间变化的关系进行探究。探究离子液体表面张

7、力、离子液体的种类及离子液体的用量对液体变焦透镜的影响。通过与去离子水的表面张力的对比实验的分析,为离子液体在液体变焦透镜的应用及液体透镜性能优化等方面提供依据。2.对比常用液体透镜驱动方式及其机械结构，为使透镜具有较小体积，较宽工作温度范围，较大变焦范围，提出了一种新型单振子压电驱动离子液体变焦透镜。利用有限元仿真软件（FEM）对液体透镜进行了静力学和模态分析。对单振子液体透镜的谐振频率，振动位移等进行了试验研究。研究表明该单振子透镜工作在谐振状态时振动能量最大，有利于较大曲率半径的形成。根据压电振动理论对不同结构透镜的振动模态及频率响应进行分析。3.在新型压电

8、驱动单振子