介电润湿液体光学棱镜

为实现光束控制系统的无机械化、快速化和微小化，研制基于介电润湿效应的液体光学棱镜。分析界面形状随电压的变化，推导接触角与两侧工作电压的关系，测量系统对光束的偏转角，讨论接触角饱和及液体折射率对系统控光能力的影响。采用COMSOL软件仿真研究液体粘性对棱镜性能的影响。结果表明，在不同电压组合下，双液体界面从初始弯曲界面变为与水平方向呈不同倾斜角的平界面，从而实现对入射光束方向的控制和偏转。受电润湿饱和现象的影响，该液体棱镜的偏转范围为-10°~+10°。若选用的液体组合可降低甚至消除接触角饱和，且具有大的折射率比，则系统的控光能力将得到大幅提高。当动力粘度取0.03 Pa·s时，系统的响应速度和稳定性能最佳。