La lentille à cristaux liquides avec couche diélectrique composite renforce l'intensité du champ électrique central en prolongeant l'électrode, ce qui fait que la distribution de l'indice de réfraction à la périphérie s'écarte du modèle parabolique idéal. Il est généralement nécessaire de restreindre l'ouverture effective pour améliorer l'effet de focalisation, ce qui entraîne une perte du flux lumineux transmis par la lentille. Pour optimiser la distribution de l'indice de réfraction sur toute la plage de l'ouverture, cet article propose une lentille à cristaux liquides à électrode biaisée basée sur la loi généralisée de Snell. Cette lentille contrôle efficacement le champ électrique à gradient dans la couche de cristaux liquides en introduisant une électrode de biais intérieure anneau entre l'électrode périphérique et l'électrode de biais centrale. Les résultats de simulation montrent qu'à basse tension de commande (<inline-formula><alternatives><math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M1"><msub><mrow><mi>V</mi></mrow><mrow><mn mathvariant="normal">1</mn></mrow></msub></math><graphic specific-use="big" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/4C48C41E-CA8B-4110-872D-EC1C9EC87F61-M001.jpg"?></graphic><graphic specific-use="small" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/4C48C41E-CA8B-4110-872D-EC1C9EC87F61-M001c.jpg"?></graphic></alternatives></inline-formula>=4 V, <inline-formula><alternatives><math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M2"><msub><mrow><mi>V</mi></mrow><mrow><mn mathvariant="normal">2</mn></mrow></msub></math><graphic specific-use="big" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/4C48C41E-CA8B-4110-872D-EC1C9EC87F61-M002.jpg"?></graphic><graphic specific-use="small" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/4C48C41E-CA8B-4110-872D-EC1C9EC87F61-M002c.jpg"?></graphic></alternatives></inline-formula>=2.8 V, <inline-formula><alternatives><math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M3"><msub><mrow><mi>V</mi></mrow><mrow><mn mathvariant="normal">3</mn></mrow></msub></math><graphic specific-use="big" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/4C48C41E-CA8B-4110-872D-EC1C9EC87F61-M003.jpg"?></graphic><graphic specific-use="small" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/4C48C41E-CA8B-4110-872D-EC1C9EC87F61-M003c.jpg"?></graphic></alternatives></inline-formula>=2 V), la distribution optimisée de l'indice de réfraction correspond fortement au modèle parabolique idéal. Grâce à l'analyse des performances optiques avec Zemax, cette lentille peut atteindre une efficacité de transmission lumineuse de 85,73 % dans la bande de lumière visible, soit une amélioration d'environ 38,89 % par rapport à la lentille à cristaux liquides avec couche diélectrique composite. Parallèlement, l'analyse de tolérance montre que si le décalage transversal des électrodes causé par l'alignement photolithographique est contrôlé dans une limite de 0,5 μm, la lentille peut toujours maintenir une bonne qualité de convergence du faisceau, ce qui fournit une base pour la répartition des tolérances de procédé dans la fabrication pratique des dispositifs.

Lentille à cristaux liquides;Électrode biaisée;Loi généralisée de Snell;Efficacité de transmission lumineuse