微液滴驅動連續(xù)變形鏡鏡面仿真及工藝探索.pdf

1、近年來，隨著高精度自適應光學系統(tǒng)發(fā)展的需要，以流體作為介質制作波前校正器已成為自適應光學研究的一個重要分支和研究熱點。學術界先后提出基于微液滴驅動、毛細管力驅動和磁流體驅動的波前校正器。微液滴驅動波前校正器的工作原理為：通過改變控制電壓，調(diào)整液滴與固體界面的接觸角，從而引起液滴產(chǎn)生形變，通過液滴形變驅動反射薄膜形成相應的鏡面形狀。本文開展微液滴驅動波前校正器的鏡面性能分析與初步工藝探索。
　　在鏡面性能分析方面，論文從表面張力入手

2、，分析了表面張力的大小與驅動力之間的關系，討論了溫度、濃度、組成成分等因素對表面張力的影響關系。針對前任研究人員在鏡面仿真中出現(xiàn)的楊氏模量過大、交聯(lián)值過大問題進行深入分析，得出在原有模型中無法解決這兩個關鍵性問題的結論。論文對微液體驅動波前校正器結構進行簡化，將原來的流固耦合問題轉化為宏觀薄膜形變問題，建立較為合理的新模型。通過仿真分析，確定滿足設計要求時的楊氏模量為6×107（原模型設置楊氏模量 E=2×1011）。微液滴驅動波前校正

3、器鏡面變形分析結果顯示，新模型的交聯(lián)值有顯著的改善，由原模型的62.0％以上，降為30.0%~43.0%之間，更接近應用需求，為微液滴驅動波前校正器的設計改進提供了依據(jù)。
　　在工藝探索方面，探索了波前校正器結構底層模塊制作工藝，分析各線路及尺寸對整體性能的影響，合理設計下層驅動單元的結構和整體布局，如在環(huán)形上開小口、驅動線路共負極等。論文設計了具體的制作工藝，制作結果顯示效果較好。對于親疏水處理，總結以前工作者的親疏水工藝方案，