Debido a que el ancho de banda del anillo externo de las lentes de cristal líquido de Fresnel tradicionales disminuye drásticamente con el aumento del número de anillos, lo que provoca una reducción en el rendimiento óptico y limita la apertura efectiva, este estudio propone una estructura de lente de cristal líquido de Fresnel de anillos concéntricos basada en electrodos de dedos entrelazados. Mediante el control independiente del voltaje de conducción de cada anillo, se amplía el ancho de banda del anillo externo. El voltaje de conducción se mantiene dentro de la zona de respuesta lineal del cristal líquido y se calcula teóricamente para que el voltaje de cada anillo cumpla con la condición de continuidad de la derivada, logrando una distribución de voltaje parabólica. Se fabricó experimentalmente una lente de cristal líquido con una apertura de 2 mm, un grosor de capa de cristal líquido de 30 μm y anchos de banda de anillos de 0.4 mm, 0.3 mm y 0.3 mm respectivamente. El anillo externo aumenta 5 μm y 73 μm en comparación con la estructura de conducción de doble bus con el mismo brillo máximo. Las pruebas de interferencia de polarización muestran que el ajuste parabólico de la distribución de fase tiene un coeficiente de determinación superior al 99 %, los cambios máximos de fase para lentes positivas y negativas son de 20.9π y 22π respectivamente, coincidiendo básicamente con el valor teórico de 21.8π; la potencia focal óptica es ajustable continuamente dentro de -9.7 a 10.1 D y muestra una relación aproximadamente lineal con la diferencia de voltaje. Las pruebas de imagen muestran que el valor MTF50 de esta estructura alcanza 0.151 ciclos/píxel, mejor que los 0.132 ciclos/píxel de la estructura de conducción de doble bus tradicional, con imágenes de zoom claras. Los resultados indican que este diseño puede ampliar eficazmente el ancho de banda del anillo externo, logrando una distribución de fase parabólica de alta calidad y un buen rendimiento de imagen.

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