Devido à redução acentuada da largura de banda da faixa externa em lentes líquidas de cristal de Fresnel tradicionais com o aumento do número de faixas, o que causa a diminuição do desempenho óptico e limita a abertura efetiva, este estudo propõe uma estrutura de lente líquida de cristal de Fresnel de anéis concêntricos baseada em eletrodos de dedos entrelaçados. Através do controle independente da tensão de acionamento de cada faixa, amplia-se a largura de banda da faixa externa. A tensão de acionamento é mantida na região de resposta linear do cristal líquido e calculada teoricamente para que a tensão de cada faixa satisfaça a condição de continuidade da derivada, realizando a distribuição parabólica da tensão. Foi fabricada experimentalmente uma lente líquida de cristal com diâmetro de 2 mm, espessura da camada de cristal líquido de 30 μm e larguras de faixa de 0,4 mm, 0,3 mm e 0,3 mm, respectivamente. A faixa externa aumentou 5 μm e 73 μm em comparação com a estrutura de acionamento por dupla barra com a mesma potência focal máxima. Os testes de interferência de polarização mostraram que a qualidade do ajuste parabólico da distribuição de fase é superior a 99%, com variações máximas de fase para lentes positivas e negativas de 20,9π e 22π, respectivamente, em consonância com o valor teórico de 21,8π; a potência focal óptica é ajustável continuamente entre -9,7 e 10,1 D, e apresenta relação aproximadamente linear com a diferença de tensão. Os testes de imagem mostraram que o valor MTF50 desta estrutura atingiu 0,151 ciclos/pixel, melhor do que os 0,132 ciclos/pixel da estrutura de acionamento de dupla barra tradicional, com imagens de zoom nítidas. Os resultados indicam que este design pode expandir efetivamente a largura de banda da faixa externa, alcançando uma distribuição de fase parabólica de alta qualidade e excelente desempenho de imagem.

Dispositivos ópticos; lente líquida de cristal de Fresnel; estrutura de eletrodos; distribuição de fase