[发明专利]一种基于牛顿环干涉全息记录的电控菲涅尔透镜制备方法

权利要求书

1.一种基于全息记录牛顿环的电控菲涅尔透镜制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：

1）搭建制作聚合物分散液晶菲涅尔透镜光路：在同一轴线上依次安置激光器（1）、激光扩束器（2）、半透半反镜（3）、牛顿环干涉装置（5）；

2）制备聚合物分散液晶盒（4）：聚合物分散液晶盒（4）从上到下包括上方玻璃基板（6）、厚度控制垫片（8）、下方玻璃基板（10），上方玻璃基板（6）的下表面和下方玻璃基板（10）的上表面分别镀有透明电极膜（7、9），两片镀有透明电极膜的玻璃基板（6、10）电极向内，上下平行放置，上下两玻璃基板（6、10）之间四周夹有厚度控制垫片（8），形成盒子，制作玻璃盒子时留有注入口，将掺了纳米银颗粒的聚合物分散液晶材料混合均匀后加热，通过注入口注入玻璃基板形成的盒子中，然后放入半透半反镜（3）的反射区域，等待曝光；

3）激光器（1）通电，发出的光经激光扩束器（2）后透过半透半反镜（3）进入牛顿环干涉装置（5），经牛顿环干涉装置（5）中空气层上下表面反射后的光发生干涉，形成明暗相间的环状干涉条纹即牛顿环，该环状干涉条纹从牛顿环干涉装置（5）发出经半透半反镜（3）反射出去，对聚合物分散液晶盒（4）进行曝光，曝光完毕即得到具有聚焦效果的聚合物分散液晶菲涅尔透镜。

2.根据权利要求1所述基于全息记录牛顿环的电控菲涅尔透镜制备方法，其特征在于，所述步骤2）中厚度控制垫片（8）厚度为17微米，聚合物分散液晶材料注入盒子中时保持室温为25℃～30℃，并遮光放置。

3.根据权利要求1所述基于全息记录牛顿环的电控菲涅尔透镜制备方法，其特征在于，所述牛顿环干涉装置（5）为一个曲率半径为R的平凸透镜通过三颗螺丝固定在支架上，放置在一块平板玻璃之上，平凸透镜的球面和平板玻璃相切于O点，在平凸透镜和平板玻璃之间形成一从切点到边缘厚度逐渐增加的空气薄层的装置，调整三颗螺丝在支架上的高度可控制空气薄层的厚度。

4.根据权利要求3所述基于全息记录牛顿环的电控菲涅尔透镜制备方法，其特征在于，当波长为                                                的单色光正入射到所述牛顿环干涉装置（5）时，空气薄层处产生等厚干涉条纹，此条纹是以O为圆心的同心圆环，即为牛顿环，从牛顿环干涉装置（5）的反射光中观察到的干涉条纹中心是暗环，从中心到边缘愈往外干涉级次愈高，环间距离越来越密集；

第k级暗环的半径为：

若平凸透镜与平板玻璃不相切，即通过三颗螺丝调节平凸透镜的高度，但平凸透镜的平面与平板玻璃仍保持平行，若平凸透镜与平板玻璃的距离为d，相当于平板玻璃向下平移距离d，则空气层厚度均匀增加d,那么第k级暗环的半径为：

可见，当改变平凸透镜和平板玻璃之间的空气薄层的厚度d，可以改变第一暗环的半径。

5.根据权利要求4所述基于全息记录牛顿环的电控菲涅尔透镜制备方法，其特征在于，所述步骤3）所制得的聚合物分散液晶菲涅尔透镜的焦距，其中，是激光器（1）工作光的波长,r₁是中心暗环的半径。