Композитная диэлектрическая жидкокристаллическая линза за счет удлинения электродов усиливает силу электрического поля в центре, из-за чего распределение показателя преломления у краев отклоняется от идеальной параболической модели. Обычно необходимо ограничивать эффективный диаметр отверстия для улучшения фокусировки, что приводит к потере пропускания линзы. Для оптимизации распределения показателя преломления по всему диапазону полного отверстия в статье предложена жидкокристаллическая линза с смещенными электродами на основе обобщенного закона Снелла. Эта линза реализует эффективное управление градиентным электрическим полем внутри жидкокристаллического слоя путем введения внутреннего кольцевого смещенного электрода между краевыми электродами и центральным смещенным электродом. Результаты моделирования показывают, что при низком рабочем напряжении (<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 В, <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 В, <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 В) оптимизированное распределение показателя преломления высоко соответствует идеальной параболической модели. Анализ оптических характеристик в Zemax показал, что эта линза может достичь пропускной способности 85.73% в видимом диапазоне, что примерно на 38.89% выше, чем у композитной диэлектрической жидкокристаллической линзы. Анализ допусков также показал, что при контроле поперечного смещения электродов, вызванного фотолитографическим совмещением, в пределах 0.5 мкм, линза может сохранять хорошее качество фокусировки луча, что предоставляет основу для распределения технологических допусков при изготовлении реальных устройств.

Жидкокристаллическая линза;Смещенный электрод;Обобщенный закон Снелла;Пропускная способность