基于電潤(rùn)濕效應(yīng)的液體振鏡研究.pdf

1、近年來(lái)，基于電潤(rùn)濕的微器件由于具有體積小、功耗低、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，在微流控技術(shù)、光學(xué)透鏡及光學(xué)顯示器件等領(lǐng)域得到了廣泛運(yùn)用，表現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。針對(duì)目前智能穿戴式設(shè)備中顯示器體積大、能耗高、不能實(shí)現(xiàn)透明顯示這一點(diǎn)，本文創(chuàng)新性地提出一種基于電潤(rùn)濕原理的液體振鏡，在高頻交流電的驅(qū)動(dòng)下使液滴處于諧振工作模式從而實(shí)現(xiàn)高速光掃描。本文主要從模擬和實(shí)驗(yàn)兩方面來(lái)研究。
　　首先分析電潤(rùn)濕理論進(jìn)而得出電潤(rùn)濕是水平電場(chǎng)力作用引起的，接著分析了直

2、流和交流電下介電潤(rùn)濕的驅(qū)動(dòng)機(jī)理。然后根據(jù)電潤(rùn)濕模型建立針-平面電極結(jié)構(gòu)模擬出液滴潤(rùn)濕過(guò)程，與實(shí)際結(jié)果對(duì)比從而驗(yàn)證電潤(rùn)濕模型的正確性和合理性。由針-平面電極結(jié)構(gòu)演化并結(jié)合介電潤(rùn)濕驅(qū)動(dòng)模型得到平面電極結(jié)構(gòu)，并以此結(jié)構(gòu)驗(yàn)證了直流電潤(rùn)濕驅(qū)動(dòng)機(jī)理。以此平面電極結(jié)構(gòu)作為二維液體振鏡的基本結(jié)構(gòu)，在交流電的驅(qū)動(dòng)下，研究振鏡結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)參數(shù)使液滴處于諧振工作模式，模擬不同情況下光射入液滴后偏轉(zhuǎn)角的變化情況，結(jié)果表明，液滴的諧振頻率為5.6kHz，光束偏轉(zhuǎn)角