液態透鏡技術

傳統光學透鏡由光學材料制造，無論使用哪種光學材料（光學玻璃、光學晶體或者光學塑料）制作的透鏡都是固體，不能改變大小和曲率。使用這類透鏡的光學系統，只能通過在光軸上前后移動某個透鏡來改變整個光學系統的對焦點。與傳統透鏡有所不同，液態透鏡是一種使用一種或多種液體制成的無機械連接的光學元件，可以通過外部控制改變光學元件的光學參數（焦距、曲率半徑等），有著傳統光學透鏡無法比擬的性能。簡單來說就是透鏡的介質變為液體，更準確地來說就是一種通過改變其表面曲率來動態調整透鏡焦距的新型光學元件。這種內部參數變化采用電控方式，能夠實現毫秒級的變化與自動化編程。

一、液態透鏡技術路線

1.雙液電潤濕法透鏡

雙液體透鏡由兩種液體組成，由于兩種液體存在折射率差，因此交界面就可以發生折射，如果我們可以用外部控制信號改變分界面的曲率，那么這個液態透鏡就實現了光學參數的改變。電潤濕效應最早在1876年由加布里爾·李普曼（Gabriel Lippmann）發現，電潤濕效應施加于兩種非混合流體，一種導電的溶液和一種不導電的油，且兩者具有不同的折射率，以及相同的密度。由于流體不混合，它們形成像透鏡一樣光滑且彎曲的分界面。我們通過向導電溶液施加電壓而改變兩種液體表面相互作用的方式，從而改變分界面的曲率半徑。

2.液體填充式透鏡

液體填充式透鏡結構類似于人眼的晶狀體結構。具有高折射率的光學液體被密封在由柔性聚合物制成的彈性薄膜中，利用電磁驅動壓緊或松弛分布于側邊的環形膜層區，由于密封液體積不變，壓緊時液體從側邊擠壓到中心通光孔中，液體的曲率半徑變小，焦距變小。反之松弛側邊環形區域膜層時，通光孔中的光學液體擴散開，液體的曲率半徑變大，焦距變大。