En raison de la réduction rapide de la largeur de la bande des anneaux externes de la lentille liquide de Fresnel traditionnelle avec l'augmentation du nombre d'anneaux, ce qui entraîne une dégradation des performances optiques et une limitation de l'ouverture effective, cette étude propose une structure de lentille liquide de Fresnel à anneaux concentriques basée sur des électrodes entrelacées, élargissant la bande des anneaux externes en contrôlant indépendamment la tension de commande de chaque anneau. La tension de commande est maintenue dans la zone de réponse linéaire du cristal liquide et, grâce à des calculs théoriques, les tensions des anneaux satisfont à la condition de continuité de la dérivée, réalisant une distribution de tension parabolique. Une lentille liquide d’ouverture 2 mm, épaisseur de couche de cristal liquide de 30 μm, avec des largeurs de bandes d’anneaux de 0,4 mm, 0,3 mm et 0,3 mm respectivement, a été fabriquée, dont la largeur de la bande des anneaux externes a augmenté de 5 μm et 73 μm par rapport à la structure à focale unique traditionnelle. Les tests d’interférence de polarisation ont montré que la qualité de l’ajustement parabolique de la distribution de phase était supérieure à 99 %, avec des variations de phase maximales pour les lentilles positives et négatives de 20,9π et 22π respectivement, cohérentes avec la valeur théorique de 21,8π ; la puissance focale optique peut être ajustée continuellement entre -9,7 D et 10,1 D et présente une relation approximativement linéaire avec la différence de tension. Les tests d’imagerie montrent que la valeur MTF50 de cette structure atteint 0,151 cy/pxl, supérieure à 0,132 cy/pxl de la structure traditionnelle à double bus, avec un zoom clair. Les résultats indiquent que cette conception peut efficacement étendre la largeur de la bande des anneaux externes, permettant une distribution de phase parabolique de haute qualité et d’excellentes performances d’imagerie.

Dispositifs optiques; lentille liquide de Fresnel; structure électrode; distribution de phase