Microscopio líquido de cristal con electrodo inclinado basado en la ley general de Snell

WANG Kai ,  

ZHANG Baolong ,  

LI Dan ,  

MA Yufeng ,  

LI Zhao ,  

摘要

Los objetivos microscópicos ópticos se utilizan ampliamente en imágenes médicas, investigación biológica y otros campos. Sin embargo, los objetivos microscópicos ópticos tradicionales basados en la ley de Snell, debido a su estructura combinada de múltiples lentes, son difíciles de miniaturizar. La tecnología de superlentes basada en la ley general de Snell ofrece una nueva ruta para resolver este problema. En este artículo se deriva la distribución del índice de refracción de una superlente ideal combinando la ley general de Snell con el principio del mismo camino óptico. Los materiales de cristal líquido, debido a sus propiedades de birrefringencia controlada eléctricamente, pueden satisfacer esta distribución del índice de refracción. Por lo tanto, este artículo establece un modelo de distribución del índice de refracción de la lente de cristal líquido y propone una estructura de lente de cristal líquido con un electrodo ITO inclinado, optimizando la distribución del índice de refracción según este modelo. Los resultados de la simulación 2D de Techwiz LCD muestran que cuando se aplica un voltaje de 7 V a la lente de cristal líquido y el ángulo de inclinación del electrodo ITO es de 20°, la distribución del índice de refracción se ajusta mejor a una parábola ideal. Además, este artículo realiza un análisis del rendimiento óptico del microscopio líquido de cristal con Zemax; los resultados de la simulación muestran que en la banda de luz visible, la ampliación es de 50 veces, la distancia focal es de 1.584 mm, la apertura numérica es 0.124 y la resolución es de 2.37 μm. El análisis del gráfico puntual muestra que el radio RMS del microscopio líquido de cristal es menor que el radio de la mancha de Airy en diferentes escenarios de aplicación, con buena concentración de energía. La curva MTF indica que los valores MTF para todos los campos visuales, en el rango de frecuencias de baja a alta, son mayores que 0,3, cumpliendo con los requisitos de imagen de detectores convencionales.

关键词

lente de cristal líquido;electrodo inclinado;ley general de Snell;microscopio líquido de cristal

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