双液体变焦透镜像差的测量研究.pdf

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1、第35卷第4期2013年8月光学仪器OPTICALINSTRUMENTSV01．35，No．4August，2013文章编号：1005—5630(2013)04—0038—05双液体变焦透镜像差的测量研究徐元韬，陈家璧(上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海200093)*摘要：近几年，双液体变焦透镜在其结构、变焦性能和实际应用中已有了长足的发展，国内也开始自主研发设计双液体变焦透镜。在测量法国Varioptic公司的双液体变焦透镜样品焦距的基础上，利用ZYGO干涉仪以及设计相关的光路，测定了透镜样品的像差，了解样品的像差特性。根据实验可得，Arctic320型双液体变

2、焦透镜在0V、20V、50V和60V时的Zernike多项式系数较小，残余均方根(rootmeansquare，RMS)反应出整个变焦透镜初级像差较小，成像效果较好，为我国研究双液体变焦透镜提供参考和比较。关键词：液体透镜；像差；干涉仪中图分类号：O435．2文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005-5630．2013．04．008Aberrationmeasurementofdouble-liquidvariable-focuslensXUYuantao，CHENJiabi(SchoolofOptical—ElectricalandComputerEn

3、gineering，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China)Abstract：Inrecentyears，double-liquidvariable-focus1enshasachievedSOconsiderabledevelopmentintermsofitsstructure，zoomperformanceandpracticalapplication．Similarstudy，developmentanddesignhavealsobeencarriedinChinaindep

4、endently．Onthebasisofmeasuringthefocallengthofthedouble-liquidvariable-focuslenssampleofVariopticCompanyinFrance，ZYGOinterferometerisused，opticalpathsisdesigned，andtheaberrationofthe1enssampleisalsodetermined．Accordingtotheexperiment，itisfoundthatthemultinomialcoefficientZernikeofArctic320

5、double-liquidvariable-focus1ensiSrelativelysmallat0V，20V，50Vand60V．RootMeanSquare(RMS)reflectsthattheprimaryaberrationofthewholevariable-focuslensisnotobviousandtheeffectofimagingisfavorable，whichprovidesreferencesandcomparisonfordomesticstudiesondouble-liquidvariable-focuslens．Keywords：1i

6、quid1ens；aberration；interferometer引言电湿效应‘13是一种物理化学现象，它通过在固体一液体界面加一定的外部电压来增加液体对固体的湿润程度，从而改变液体和固体的接触角，导致液体界面形状的变化，从而改变了液滴的焦距。基于电湿效应的液体变焦透镜嘲具有体积小、价格低、响应速度快、寿命长、成像质量好、无噪音、价格低等特点，受’收稿日期：2013一01—11作者简介：徐元韬(1984一)，男，上海市人，硕士研究生，主要从事光电精密检测技术方面的研究。第4期徐元韬，等：双液体变焦透镜像差的测量研究·39·到了光学界的广泛关注[3]。最早的液体透镜模型可以

7、追溯到17世纪，当时史蒂芬·格雷用液滴作为透镜制作了显微镜。他在平板上钻孔以固定液滴，通过改变钻头直径的大小，改变液滴的曲率半径，从而控制变焦透镜的放大倍率。1875年，利普曼研究了电毛细现象，解释了通电后电解质溶液中水银液滴表面形状的变化。1936年，弗罗姆凯恩将同样的思想应用于电湿现象，说明了在电解质与金属接触面上的电荷是如何改变它们之间接触角的。20世纪末，戈曼等人将液体置于透明电极之上，通过外加电压，改变了液滴表面形状，第一次实现了基于电湿效应的变焦液体透镜[4]。到了21世纪，科学家对变焦液体透镜的结构作