Optische Mikroskopobjektive werden in der medizinischen Bildgebung, biologischen Forschung und anderen Bereichen weit verbreitet eingesetzt. Traditionelle optische Mikroskopobjektive, die auf dem Snell'schen Gesetz basieren, sind aufgrund ihrer Abhängigkeit von Mehrlinsenstrukturen schwer zu miniaturisieren. Die Superlinsentechnologie, die auf dem verallgemeinerten Snell'schen Gesetz basiert, bietet einen neuen Lösungsansatz für dieses Problem. In dieser Arbeit wurde die Brechungsindexverteilung einer idealen Superlinse durch Kombination des verallgemeinerten Snell'schen Gesetzes und des Prinzips gleicher optischer Weglänge abgeleitet. Flüssigkristallmaterialien können dank ihrer elektrisch gesteuerten Doppelbrechungseigenschaft genau diese Verteilung des Brechungsindex erfüllen. Zu diesem Zweck wurde in dieser Arbeit ein Modell zur Verteilung des Brechungsindexes einer Flüssigkristalllinse erstellt und eine Flüssigkristalllinsenstruktur mit geneigter ITO-Antriebselektrode vorgeschlagen, wobei die Brechungsindexverteilung anhand dieses Modells optimiert wurde. Die 2D-Simulationsergebnisse von Techwiz LCD zeigen, dass bei Anlegen einer Spannung von 7 V an die Flüssigkristalllinse und einem Neigungswinkel der ITO-Elektrode von 20° die Brechungsindexverteilung der idealen Parabel näherkommt. Außerdem wurde die optische Leistung des Flüssigkristallmikroskops mit Zemax analysiert; die Simulationsergebnisse zeigen, dass die Vergrößerung im sichtbaren Lichtbereich 50-fach beträgt, die Brennweite 1,584 mm, die numerische Apertur 0,124 und die Auflösung 2,37 μm beträgt. Die Punktquellenanalyse zeigt, dass der RMS-Radius des Flüssigkristallmikroskops in verschiedenen Anwendungsszenarien kleiner als der Airy-Radius ist und eine gute Energiezentralisation aufweist. Die MTF-Kurve zeigt, dass die MTF-Werte für alle Sichtfelder im Bereich von niedrigen bis hohen Frequenzen größer als 0,3 sind und somit die Anforderungen herkömmlicher Bilddetektoren erfüllen.

Flüssigkristalllinse;geneigte Elektrode;verallgemeinertes Snell'sches Gesetz;Flüssigkristallmikroskopobjektiv