Optische Mikroskopobjektive werden in Bereichen wie der medizinischen Bildgebung und biologischen Forschung weit verbreitet eingesetzt. Traditionelle optische Mikroskopobjektive, die auf dem erweiterten Gesetz von Snell basieren und von einer kombinierten Mehrfachlinsenstruktur abhängig sind, sind jedoch schwer zu miniaturisieren. Die Technologie der Superlinsen, die auf dem erweiterten Gesetz von Snell basiert, bietet einen neuen Weg, um dieses Problem zu lösen. In diesem Artikel wird das erweiterte Gesetz von Snell mit dem Prinzip des gleichen optischen Weges kombiniert, und ein ideales Brechungsprofil für die Superlinsen wird abgeleitet. Das Material aus Flüssigkristall wurde aufgrund seiner elektrisch steuerbaren Doppelbrechungseigenschaft entwickelt, und ein Modell für die Verteilung des Brechungsindex für eine Flüssigkristalllinse wurde entwickelt. Es wurde eine Struktur für eine Flüssigkristalllinse mit einer geneigten ITO-Antriebselektrode vorgeschlagen, und basierend auf diesem Modell wurde die Verteilung des Brechungsindex optimiert, und schließlich zeigen die 2D-LCD-Simulationsergebnisse von Techwiz: Wenn der Flüssigkristalllinse eine Spannung von 7 V zugeführt wird und der Neigungswinkel der ITO-Antriebselektrode 20° beträgt, entspricht die Brechungsindexverteilung eher einer idealen Parabel. Die Ergebnisse der optischen Leistungsanalyse des Flüssigkristallmikroskopobjektivs in Zemax zeigen: Im sichtbaren Lichtspektrum beträgt die Vergrößerung 50-fach, die Brennweite 1,584 mm, die numerische Apertur 0,124, die Auflösungsgröße 2,37 μm. Die Analyse des Punktausdrucks zeigt, dass das Flüssigkristallmikroskopobjektiv in verschiedenen Anwendungsszenarien einen RMS-Radius hat, der kleiner ist als ein Airyscher Radius, mit einer guten Energiekonzentration. Die MTF-Kurve zeigt, dass die MTF-Werte für alle Sichtfelder von niedriger bis hoher Frequenz größer als 0,3 sind und den Anforderungen konventioneller Detektorbilder entsprechen.

liquid crystal lens;inclined electrodes;generalized snell’s law;liquid crystal microscopic objective