Debido a que el ancho de la banda del anillo exterior de la lente de cristal líquido de Fresnel tradicional disminuye drásticamente con el aumento del número de anillos, lo que provoca una reducción en el rendimiento óptico y limita el diámetro efectivo, este estudio propone una estructura de lente de cristal líquido de Fresnel de anillos concéntricos basada en electrodos entrelazados, ampliando el ancho de banda del anillo exterior mediante el control independiente del voltaje de conducción de cada anillo. El voltaje de conducción se mantiene en la zona de respuesta lineal del cristal líquido y, mediante cálculos teóricos, se ajusta el voltaje de cada anillo para cumplir con la condición de continuidad de la derivada, logrando una distribución de voltaje parabólica. Se fabricó una lente de cristal líquido con un diámetro de 2 mm, espesor de capa de cristal líquido de 30 μm, y anchos de banda de 0.4 mm, 0.3 mm y 0.3 mm respectivamente para los anillos, cuya banda del anillo exterior aumentó en 5 μm y 73 μm respecto a la estructura tradicional con la misma distancia focal. Las pruebas de interferencia de polarización mostraron que el ajuste parabólico de la distribución de fase tiene una calidad superior al 99%, con cambios máximos de fase para lentes positivas y negativas de 20.9π y 22π respectivamente, consistente con el valor teórico de 21.8π; la potencia óptica se puede ajustar continuamente dentro de -9.7 D a 10.1 D y se relaciona aproximadamente de forma lineal con la diferencia de voltaje. Las pruebas de imagen muestran que el valor MTF50 para esta estructura alcanza 0.151 cy/pxl, mejor que los 0.132 cy/pxl de la estructura tradicional con doble bus, con imágenes de zoom claras. Los resultados indican que este diseño puede ampliar eficazmente el ancho de banda del anillo exterior, logrando una distribución de fase parabólica de alta calidad y un rendimiento de imagen excelente.

Dispositivos ópticos; lente de cristal líquido de Fresnel; estructura de electrodos; distribución de fase