可补偿像差的PDMS液体透镜

摘要

聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)液体透镜具有大口径、高光焦度的优点,然而存在比较严重的像差。本文提出了一种可补偿像差的PDMS液体透镜,由PDMS膜、液体材料和补偿基底组成。根据建立的抛物面面形的PDMS液体透镜的光学模型,采用具有高折射率的液体材料(1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸)和特殊设计的基底进行整体像差校正和提高光焦度的设计。我们对提出的透镜进行了加工制作和实验验证,其有效光学口径为25 mm,光焦度范围为−5 D~+6 D,在可见光波段透过率超过90%。对比传统的PDMS液体透镜,本文提出的液体透镜可以改善成像质量,在+5 D光焦度时分辨率可达到15 lp/mm,在大口径的光学成像系统,比如望远镜、AR、VR等,具有潜在的应用前景。