介电润湿驱动的高效微小光束控制器：理论与应用

介电润湿液体光学棱镜是一种创新的光束控制系统设计，它利用介电润湿效应来实现无机械化、快速化和微小化的光路操控。这种新型棱镜的核心原理是通过控制液体界面的形态变化，特别是接触角，来影响入射光束的方向。在实验过程中，研究人员首先分析了界面形状随着工作电压的变化规律，并推导出了接触角与两侧电压之间的关系。通过测量系统对光束的偏转角，他们发现双液体界面会从初始的弯曲状态转变为与水平方向有倾斜角度的平面，从而实现了对光束的精确控制。 电润湿饱和现象是制约液体光学棱镜性能的关键因素，它导致偏转范围有限，一般在－10°到+10°之间。为了提升系统的控光能力，研究者建议选择那些能降低或消除接触角饱和现象、同时具有较大折射率比的液体组合。高折射率液体可以更有效地改变光的传播路径，从而增强系统的光学效果。 此外，通过COMSOL软件的仿真研究，他们还着重探讨了液体粘性对棱镜性能的影响。结果显示，当动力粘度设定为0.03 Pa·s时，系统的响应速度和稳定性表现最佳。这意味着在实际应用中，选择适当的粘度对于优化棱镜的动态性能至关重要。 介电润湿液体光学棱镜是一种潜在的高性能光学元件，它利用电驱动的润湿效应来控制光的传播路径，具有微型化、高速度和灵活度高的优势。然而，要实现更广泛的应用和更高的光控制精度，还需要进一步研究和优化材料选择以及控制策略，以克服接触角饱和等问题。