微流控光学信息器件及其应用研究

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微流控光学信息器件及其应用研究

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微流控光学信息器件及其应用研究

论文目录
摘要	第1-6页
abstract	第6-10页
第一章绪论	第10-20页
1.1 微流控光学的研究意义	第10页
1.2 微流控光学信息器件的研究现状	第10-18页
1.2.1 典型液体透镜	第11-12页
1.2.2 其它类型液体透镜	第12-14页
1.2.3 液体透镜技术在光通信领域的应用	第14-15页
1.2.4 微透镜阵列技术	第15-17页
1.2.5 可变液体透镜研究的局限性	第17-18页
1.3 本文研究内容	第18-20页
第二章微流控液体可变透镜的理论和仿真分析	第20-48页
2.1 微流控液体可变透镜结构和理论	第20-28页
2.1.1 电湿效应	第20-21页
2.1.2 双液体可变透镜的结构	第21页
2.1.3 适应于圆筒结构双液体可变透镜的杨氏方程	第21-24页
2.1.4 双液体可变透镜的焦距与电压的关系	第24-26页
2.1.5 三液体可变透镜的焦距与电压的关系	第26-28页
2.2 量纲分析法求液体透镜响应时间	第28-39页
2.2.1 量纲分析理论	第28-33页
2.2.2 应用量纲理论分析液体可变透镜参数关系	第33-37页
2.2.3 透镜设计的最优化参数	第37-39页
2.2.4 最优化镜头参数设计讨论	第39页
2.3 可变透镜流体动力学控制方程与数值算法	第39-45页
2.3.1 流体动力学控制方程	第40-43页
2.3.2 圆柱通孔内两相流数值算法	第43-45页
2.4 液体可变透镜动力学性能仿真	第45-48页
第三章微流控可变透镜及其阵列的设计、制作与性能分析	第48-66页
3.1 微流控可变透镜阵列	第48-54页
3.1.1 设计与制作	第49-52页
3.1.2 微透镜阵列芯片参数的改进	第52-53页
3.1.3 液体透镜阵列芯片其他制作方案探讨	第53-54页
3.2 EWOD实验、接触角测量及交流特性分析	第54-62页
3.2.1 EWOD实验及侧面拍摄法测量接触角	第55页
3.2.2 接触角测量的新方法-垂直拍摄测量直径法	第55-58页
3.2.3 交流电场作用下EWOD分析	第58-62页
3.3 单镜头可变透镜制备及测试	第62-66页
3.3.1 设计与制作	第62-63页
3.3.2 性能检测与分析	第63-66页
第四章微流控集成光开关及其阵列的研制	第66-82页
4.1 电润湿控制毛细现象	第66-69页
4.1.1 基础理论	第66-68页
4.1.2 电控毛细现象实验	第68-69页
4.2 基于微流控技术的二维电光开关	第69-76页
4.2.1 电湿驱动的光开关阵列器件结构	第70-73页
4.2.2 光开关阵列单元参数计算	第73-76页
4.3 电湿驱动的光开关单元仿真研究	第76-82页
4.3.1 毛细通道中液柱运动情况分析	第76-77页
4.3.2 电湿驱动光开关单元仿真	第77-79页
4.3.3 波导宽度、波长对光开关单元插损、消光比影响	第79-82页
第五章微流控可变光衰减器的设计、制备与性能研究	第82-99页
5.1 基于电润湿微棱镜技术的可调光衰减器	第82-88页
5.1.1 电控微棱镜理论	第83页
5.1.2 EMPs可调光衰减器结构设计	第83-86页
5.1.3 性能分析与测试	第86-88页
5.2 集成可变透镜的可变光衰减器	第88-99页
5.2.1 结构设计	第88-89页
5.2.2 光衰减控制理论	第89-94页
5.2.3 可变光衰减器制备及性能测试	第94-99页
第六章总结与展望	第99-103页
6.1 论文的主要工作与创新点	第99-101页
6.2 应用前景展望与后续研究方向分析	第101-103页
参考文献	第103-107页
附录1 攻读博士学位期间撰写的论文	第107-108页
附录2 攻读博士学位期间申请的专利	第108-110页
附录3 攻读博士学位期间主持或参与的项目	第110-111页
致谢	第111页

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