Liquid crystal microscopic objective with inclined electrodes based on the generalized Snell’s law

WANG Kai ,  

ZHANG Baolong ,  

LI Dan ,  

MA Yufeng ,  

LI Zhao ,  

摘要

Los objetivos de microscopio óptico se utilizan ampliamente en áreas como la imagen médica y la investigación biológica. Sin embargo, los objetivos de microscopio óptico tradicionales basados en la ley de Snell generalizada, que dependen de una estructura combinada de múltiples lentes, son difíciles de miniaturizar. La tecnología de súper lentes, basada en la ley de Snell generalizada, ofrece un nuevo camino para resolver este problema. En este artículo, se combina la ley de Snell generalizada con el principio de igual longitud óptica, y se deduce un perfil ideal de refracción de lente súper refringente. El material de cristal líquido se desarrolló en función de su característica de birrefringencia electro-óptica, un modelo de distribución del índice de refracción para una lente de cristal líquido. Se propuso una estructura de lente de cristal líquido con un electrodo de accionamiento ITO inclinado, y en base a este modelo, se optimizó la distribución del índice de refracción, y finalmente, los resultados de simulación en 2D LCD de Techwiz muestran: cuando la lente de cristal líquido se somete a un voltaje de 7 V y el ángulo de inclinación del electrodo de accionamiento ITO es de 20°, su distribución de índice de refracción se acerca más a una parábola ideal. Los resultados del análisis de rendimiento óptico del objetivo de microscopio de cristal líquido en Zemax muestran: en el rango de luz visible, su aumento es de 50 veces, su distancia focal es de 1,584 mm, su apertura numérica es de 0,124, su resolución es de 2,37 μm. El análisis del punto muestra que el objetivo de microscopio de cristal líquido en diferentes escenarios de aplicación tiene un radio RMS inferior a un radio Airy, con una buena concentración de energía. La curva MTF muestra que los valores MTF para todos los campos de visión, desde baja a alta frecuencia, son superiores a 0,3, cumpliendo con las necesidades de imágenes de detectores convencionales.

关键词

liquid crystal lens;inclined electrodes;generalized snell’s law;liquid crystal microscopic objective

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