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本论文针对新型的可变焦液体透镜进行了研究。首先分析了单液体透镜和双液体透镜的发展情况，以及目前在两相液体透镜阵列上所取得的一些研究成果。其次在理论研究方面，重点讨论了润湿理论中液体表面与接触角的关系、压强差与液面半径及表面张力关系，和微通道中液面的毛细上升现象，并利用最小自由能原理推导出描述液体表面张力与接触角的杨氏方程，以及曲率液面的杨氏-拉普拉斯压强差方程。在此基础上，研究了用水平集方法分析两相液体在微透镜阵列结构中的流动情况，建立了单、双通道模型，重点分析了两相液体在微透镜阵列结构中的动态过程，通过软件仿真研究了液体透镜结构的上下通道高度、孔径大小、孔径高度、孔径间距等几何参数对液体透镜阵列变焦一致性和变焦速率的影响。最后在仿真研究的基础上，制备了较理想的两相液体微透镜阵列结构，并通过控制液体的体积量获得了很好的阵列变焦效果。
本论文完成的主要工作有：
(1)建立了单、双通道结构模型，利用COMSOL软件仿真两相液体在微通道阵列结构中的曲率变化情况，定性分析得出增大上通道高度与孔径比值，以及与下通道高度的比值，可以提高透镜阵列的焦距一致性及变焦速率。
(2)在仿真研究的基础上，选用SU-8光刻胶实验制备微透镜阵列结构，研究了SU-8的制备工艺。研究发现，为了获得较高质量的微通道阵列结构，需要控制好预烘和后烘温度和时间，并且要尽量降低曝光时产生的衍射。实验中采用两种不同的方法制备微透镜阵列结果，并对两种方法进行对比。
(3)对制备的微透镜阵列结构进行硅油和水的注入实验，测试液体体积量对两相界面曲率的影响。利用所构建的两相液体透镜阵列对目标物成像，分析了系统的变焦效果。