２Ｏ１３年５月 Ｍａｙ．２０１３ 汕头大学学报（自然科学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｈａｎｔｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ） 第２８卷第２期 Ｖ０Ｉ．２８ Ｎｏ．２ 文章编号：１００１．４２１７（２０１３）０２．０００８．０６ 菲涅尔液晶透镜的制备及偏光织构研究 黄 种 ，邹 敏 ，欧阳艳东 ，吴永俊 （１．汕头大学物理系，广东汕头，５１５０６３；２．汕头超声显示器有限公司，广东汕头，５１５０４１） 摘要：针对现有的液晶透镜制备工艺复杂、工作电压高等缺陷，提出了一种制备工艺简 单、工作电压低的新型菲涅尔液晶透镜．用紫外光曝光光刻掩膜版，得到了相应的菲涅尔波 带式电极，灌注ＴＮ型液晶并制成样品，其工作电压为３．０Ｖ，占空比为１：１，偏压为ｌ：１． 施加频率为１００Ｈｚ的交流方波信号，用正交偏光显微镜在不同外加电压下对偏光织构进行 了观察．结果表明，偏光织构随外加电压的改变呈连续性变化，电极结构存在边缘效应，且 随着电压的增大，边缘效应越严重． 关键词：液晶透镜；菲涅尔波带片；偏光织构；边缘效应 中图分类号：０ ４３３．１；０ ７５３．２ 文献标识码：Ａ ０ 引 言 菲涅尔波带片ｖｚｐ（Ｆｒｅｓｎｅｌ Ｚｏｎｅ Ｐｌａｔｅ）是菲涅尔衍射的一个重要应用，它是一种多 焦点的光学衍射器件，已广泛应用于远程通讯、天文观察、同步辐射等领域［１１．与一般 透镜相比，ＦＺＰ没有球差和慧差等象差脚．菲涅尔波带透镜是具有离散相位台阶的多相 位器件，可消除高衍射级次，使光尽可能地集中到一个主焦点上来，并具有透镜的性 质，已广泛应用于光信息处理、毫米波器件、光互联、三维显示等领域口～．如果改变 透镜材料的折射率，相应的焦距会随之一同改变［７】．为制造焦距可变的菲涅尔波带透 镜，需要物理特性可电控的材料 】．液晶是一种各向异性材料，通过施加低电压就可以 显著地改变折射率，因此，液晶是制备电控可调光学器件的优良材料【９】．将菲涅尔波带 片和液晶材料结合，制备成菲涅尔液晶透镜，就可利用液晶的电光特性和低工作电压来 实现电动变焦． 近年来，对菲涅尔液晶透镜的研究已引起国内外学者的极大兴趣 。‘ 】．菲涅尔液晶 透镜的传统制备方法有电子束直写法和薄膜沉积技术【＂一 ，但制造工艺复杂且衍射效率 不可调．聚合物稳定液晶（ＰＳＬＣ）菲涅尔透镜与聚合物分散液晶（ＰＤＬＣ）菲涅尔透镜虽然 收稿日期：２０１２—０９—１４ 作者简介：黄种（１９６０－），男，副教授，硕士生导师．主要从事光电材料与器件研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｕｈｕａｎｇ＠ｓｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ 邹敏（１９８７一），男，在读硕士研究生．主要从事光电器件的研究． 欧阳艳东（１９６０－），女，高级实验师，物理系实验室主任．主要从事光谱分析等研究． 项目资助：国家自然科学基金资助项目（ＮＯ．６０７７８０３２） 第２期 黄种等：菲涅尔液晶透镜的制备及偏光织构研究 ９ 工艺简单，但工作电压高［１０－１１１．针对上述缺陷，本文提出了一种制备工艺简单、工作电 压低的新型菲涅尔液晶透镜．将光刻掩膜版进行一次紫外曝光，得到了菲涅尔波带式电 极，灌注ＴＮ型液晶并制备为样品．此外，对菲涅尔波带电极下液晶分子的微观变化鲜 有报道．本文用ＸＰ一２０３Ｅ型偏光显微镜对其在不同外加电压下进行了观察． １基本原理 根据菲涅尔半波带理论，若用一屏把波面上奇数半波带或偶数半波带遮掉，只让偶 数或奇数半波带透光，这屏就成为一菲涅尔波带片［２】．如图１所示，（ａ）为只让奇数半波 带透光，（ｂ）为只让偶数半波带透光的菲涅尔波带片．从图１中可以看出，菲涅尔波带片 是一组透光圆环和不透光圆环相隔组成的特殊光栅［Ｊ １．第ｍ环的半径为 ｒ ＝ｍｒ ＝１，２，３，…） （１） 其中，ｒ 为最内环的半径．焦距．厂与半径的关系 为 ｒ２ 厂＝ （ｍ＝１，２，３，…） 其中，入为入射光的波长． 在对菲涅尔衍射作傅立叶变换的过程中，由 于高阶衍射级次的存在，在争，｝，争……等处 有不为零的光场振幅，形成次焦点” ． ＠ｏ ２｛殳 计 图１菲涅尔波带片环带结构 根据公式（１）和（２），设菲涅尔波带片焦距－厂＝ １５００ ｍｍ，入射光波长入＝５５０ ｎｍ，得到菲涅尔波 表１各环带半径及宽度 带片各环带的半径ｒ及环带宽度ｄ，如表１所示． 由于液晶盒两电极上的电压通过ＩＴＯ薄膜施 加，可以将光刻掩膜版设计为菲涅尔波带片样式， 并用紫外光曝光，得到相应的ＩＴＯ电极．在电极 上施加电压后，形成菲涅尔波带式电场，从而改 变液晶分子对异常光的折射率．基于上述方法， 本文将光刻掩膜版设计为菲涅尔波带样式，图２ 为对光刻掩膜版紫外曝光后形成的ＩＴＯ薄膜电极 图样．其中，暗环带表示具有ＩＴＯ薄膜，而明环 带没有ＩＴＯ薄膜． 液晶盒由两块ＩＴＯ电极组成，图２为其中一块 ＩＴＯ薄膜电极，对于另一块ＩＴＯ薄膜的设计如图３ 所示，一块ＩＴＯ薄膜为菲涅尔波带样式，另一块为 圆板样式．这种设计无需校准两块ＩＴＯ薄膜的位 置，加工工艺比较简单，容易形成流水线作业． １０ 汕头大学学报（自然科学版） 第２８卷 图形电极 图形电极 电 ， 电 ， 图２紫外曝光后形成ＩＴＯ薄膜电极 图３ ＩＴＯ电极样式 ３ 制 备 在制备菲涅尔液晶透镜前，需要根据表１中的具体参数进行制版，包括两张电极菲 林版（面电极和背电极）、一张边框 匣 ‘ 菲林版、一张银点菲林版和一张 ＡＰＲ凸版菲林 】．此外，向ＩＴＯ玻 为０．５５ ｍｍ，方块电阻为８０ｎ／口． 一匝 圈国一匦噩捆一匿 一回一匿圜一匦 Ｉ 匮 一匪五圃一圆一回亘 一匝噩 一回ｊ盈一叵圃 璃供应商采购相应玻璃，玻璃厚度 豳一画一圃一圆网一圆一匦觋一圆 ‘ ．＿匮 ．－匮圈一匝圃一匮垂匿 ．＿匡垂圈一匡堑圈 该样品的制备是在温度２５ ｃｌＣ的 洁净室内进行的，生产的整个工艺 流程如图４： 圈一圈 图４工艺流程图 ｉ 其中成盒工艺流程如图５示ｆ’０ｌ， 一ＩＴＯ ｓｕｂｓｔｒ．ｔｔｓ ｉ————＝＝＝＝ｊｉ 块ＩＴＯ玻璃用菲涅尔波带式的光 Ｉ＝三三詈 — ‘Ｉ Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉ ｓｔＥｔ＝＝＝＝＝ 刍 刻掩膜版进行紫外光曝光约５ Ｓ，另 一ｌ Ｅ三三三三ｊ 块ＩＴＯ玻璃不作任何处理，经摩 按照上述生产流程制成盒厚为 擦贴合后成盒． ＼ 圃 ７．５ ｍ的样品，灌注ＴＮ型液晶（由 八亿时空液晶材料公司生产），其工 作电压为３．０ Ｖ，占空比为１：１，偏 压为１：１． 图５菲涅尔液晶透镜成盒工艺示意图 垂 （３） ４偏光织构 制备成样品后，液晶分子在断电和通电下的排列分布如图６所示口”．（ａ）中断电时， 液晶分子以一定的预倾角在盒内均匀排列．通电后，盒内的电场线分布如（ｂ）所示，在 奇数半波带与偶数半波带交界处由于边缘效应，电场分布不再均匀，导致对应处的液晶 分子受不同的电场力而偏转，形成（ｃ）中不均匀排列．相邻波带处的相位差△８为 】 ，，一 △ ＝ Ｌ［（凡ｆ・ｄ＋凡 ・ｚ）一ｎ，＋ｌ・（ｆ＋ｄ）］ ＾ 其中， 与 ＋ 分别为 、 ＋１波带层液晶分子的有效折射率， 与ｆ分别为电极层的 折射率和厚度，ｄ为液晶层的厚度．由折射率椭球 分子偏转角度的不同而发生改变． 分析可知，珥与 会随着液晶 １２ 汕头大学学报（自然科学版） 第２８卷 参考文献： 【１］杨绍光，贾成芝，赵永飞，等．菲涅尔波带片衍射性质的数值模拟［Ｊ］．中国科学技术大学学报， １９９７，２７（２）：２１６—２１９． 【２］张军．菲涅尔波带片的制备和验证【Ｊ］～２ Ｉ１石化职业技术学院学报，２００５，５（１）：３７－３９． 【３】Ｋｉｔａｕｒａ Ｎ，Ｏｇａｔａ Ｓ，Ｍｏｒｉ Ｙ．Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ ａ ｍｉｃｒｏ－Ｆｒｅｓｎｅｌ ｌｅｎｓ［Ｊ］．Ｏｐｔ Ｅｎｇ，１９９５，３４ （２）：５８４—５８８． ［４］Ｆｅｒｓｔｌ Ｍ，Ｆｒｉｓｃｈ Ａ Ｍ．Ｓｔａｔｉｃ ａｎｄ ｄｙｎａｍｉｃ Ｆｒｅｓｎｅｌ ｚｏｎｅ ｌｅｎｓｅｓ ｆｏｒ ｏｐｔｉｃ ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ［Ｊ］． Ｊ Ｍｏｄ Ｏｐｔ，１９９６，４３（７）：１４５１－１４６２． 【５】Ｈａｉｎ Ｍ，Ｓｐｉｅｇｌｅ Ｗ，Ｓｃｈｍｉｅｄｃｈｅｎ Ｍ，ｅｔ ａ１． ３Ｄ ｉｎｔｅｇｒａｌ ｉｍａｇｉｎｇ ｕｓｉｎｇ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ Ｆｒｅｓｎｅｌ ｌｅｎｓ ａｒｒａｙｓ［Ｊ］．Ｏｐｔ Ｅｘｐｒｅｓｓ，２００５，１３（１）：３１５－３２６． ［６】Ｓｏｂｅｌ Ｆ，Ｗｅｎｔｗｏｒｔｈ Ｌ，Ｗｉｌｔｓｅ Ｊ．Ｃ．Ｑｕａｓｉ－ｏｐｔｉｃａｌ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｆｏｒ ｔｈｅ １００ ｔｏ ３００ Ｇｅ ｒｅｇｉｏｎ［Ｊ］．ＩＲＥ Ｔｒａｎｓ Ｍｉｃｒｏｗ Ｔｅｃｈ，１９６１，９：５１２—５１８． ［７】吉建华，陈家壁，曹俊卿，等．可变焦菲涅尔波带透镜的理论分析与模拟计算…．上海理工大学学 报，２０００，２２（１）：５７—６０． 【８】Ｌｉｎ Ｔ Ｈ，Ｈｕａｎｇ Ｙ Ｈ，Ｆｕｈ Ａ Ｙ Ｇ，ｅｔ ａ１．Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅ Ｆｒｅｓｎｅｌ ｌｅｎｓ ｕｓｉｎｇ ｄｙｅ—ｄｏｐｅｄ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌｓ［Ｊ］．Ｏｐｔ Ｅｘｐｒｅｓｓ，２００６，１４（６）：２３５９－２３６４． ［９】Ｐａｔｅｌ Ｊ Ｓ，Ｒａｓｔａｎｉ Ｋ．Ｅｌｅｃｔｉｒｃａｌｌｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ—ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｌｉｑｕｉｄ—ｃｒｙｓｔａｌ Ｆｒｅｓｎｅｌ ｌｅｎｓ ａｒｒａｙｓ［Ｊ］．Ｏｐｔ Ｌｅｔｔ，１９９１，１６（７）：５３２－５３４． ［１０】Ｆａｎ Ｙ．Ｈ，Ｒｅｎ Ｈ，Ｗｕ Ｓ Ｔ．Ｓｗｉｔｃｈａｂｌｅ Ｆｒｅｓｎｅｌ ｌｅｎｓ ｕｓｉｎｇ ｐｏｌｙｍｅｒ—ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌｓ［Ｊ】． Ｏｐｔ Ｅｘｐｒｅｓｓ，２００３，ｌ１（２３）：３０８０－３０８６． ［１ １】Ｒｅｎ Ｈ，Ｆａｎ Ｙ Ｈ，Ｗｕ Ｓ．Ｔ．Ｔｕｎａｂｌｅ Ｆｒｅｓｎｅｌ ｌｅｎｓ ｕｓｉｎｇ ｎａｎｏｓｃａｌｅ ｐｏｌｙｍｅｒ－ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔｌｓａ［Ｊ］．Ａｐｐｌ Ｐｈｙｓ Ｌｅｔｔ，２００３，８３（８）：１５１５—１５１７． 【１２】Ｌｉｎ Ｌ Ｃ， Ｊａｕ Ｈ Ｃ，Ｌｉｎ Ｔ Ｈ，ｅｔ ａ１．Ｈｉｇｈｌｙ ｅｆｉｃｉｅｎｔ ａｎｄ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ—ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｆｒｅｓｎｅｌ ｔｅｎｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｄｙｅ－ｄｏｐｅｄ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ［Ｊ］．Ｏｐｔ Ｅｘｐｒｅｓｓ，２００７，１５（６）：２９００－２９０６． 【１３】Ｆｕｊｉｔａ Ｔ，Ｎｉｓｈｉｈａｒａ Ｈ，Ｋｏｙａｍａ Ｊ．Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｃｒｏ ｌｅｎｓｅｓ ｕｓｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ－ｂｅａｍ ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ…． Ｏｐｔ Ｌｅｔｔ，１９８１，６（１２）：６１３－６１５． 【１４】Ｊａｈｎｓ Ｊ，Ｗａｌｋｅｒ Ｓ Ｊ．Ｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ａｒｒａｙ ｏｆ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ ｍｉｃｒｏｌｅｎｓｅｓ ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ｂｙ ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ［Ｊ］．Ａｐｐｌ Ｏｐｔ，１９９０，２９（７）：９３１－９３６． 【１５】李平．基于半波带分析法的菲涅尔波带片衍射特性的讨论【Ｊ】．物理与工程，２００３，１３（４）：２３－２６． 【１６】Ｄａｍｍａｎｎ Ｈ．Ｂｌａｚｅｄ ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｐｈａｓｅ—ｏｎｌｙ ｈｏｌｏｇｒａｍｓ［Ｊ］．Ｏｐｔｉｋ，１９７０，３１（１）：９５－１０４． 【１７】陈家璧，苏显渝．光学信息技术原理及应用［Ｍ］．北京：高等教育出版社，２００２，３７—３８． 【１８】王维强，任洪文，凌志华．电控位相型液晶菲涅耳波带片的特性［Ｊ］．液晶与显示，１９９９，１４（４）： ２５０—２５６． ［１９】范志新．液晶器件工艺基础［Ｍ】．北京：北京邮电大学出版社，２０００：１５—１８． ［２０１ Ｊｅｎｇ Ｓ Ｃ，Ｈｗａｎｇ Ｓ Ｊ，Ｈｏｒｎｇ Ｊ Ｓ，ｅｔ ａ１．Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ｓｗｉｔｃｈａｂｌｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ Ｆｒｅｓｎｅｌ ｌｅｎｓ ｕｓｉｎｇ ＵＶ－ｍｏｄｉｆｉｅｄ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｆｉｌｍ［Ｊ］．Ｏｐｔ Ｅｘｐｒｅｓｓ，２０１０，１８（２５）：２６３２５－２６３３１． 【２１】Ｈｕａｎｇ Ｗ Ｃ，Ｃｈｅｎ Ｙ Ｊ，“ｎ Ｃ Ｈ，ｅｔ ａ１．Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｖｏｌｔａｇｅ—ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔｌａ Ｆｒｅｓｎｅｌ ｌｅｎｓ［Ｊ］．Ａｐｐｌ Ｏｐｔ，２００９，４８（１ １）：２０９４—２０９８． 【２２】Ｌｏｕ Ｙ Ｍ，“ｕ Ｑ Ｋ，Ｗａｎｇ Ｈ，ｅｔ ａ１．Ｒａｐｉｄ ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ａｎ ｅｌｅｃｔｉｒｃａｌｌｙ ｓｗｉｔｃｈａｂｌｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ Ｆｒｅｓｎｅｌ ｚｏｎｅ ｌｅｎｓ［Ｊ］．Ａｐｐｌ Ｏｐｔ，２０１０，４９（２６）：４９９５—５０００． 【２３】李晖，张新字，张天序．一种新型液晶透镜的光学成像特性研究【Ｊ】．红外与毫米波学报，２００９，２８ （６）：４２８—４３１． （下转第２９页） 第２期 毛梦怡等：尖晶石铁氧体催化还原Ｃ０ 的研究进展 Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｎ ｔｈｅ Ｃａ Ｓｐｉｎｅｌ Ｆｅｒｒｉｔｅｓ ＭＡ ０ Ｍｅｎｇ－ｙｉ，ＺＨＯＵ Ｙａｎ，ＸＵ Ｆｅｎｇ，ＬＩ Ｌｉａｎｇ－ｃｈａｏ，ＪＩＮ Ｙｅ，ＷＡＮＧ Ｗｅｉ－ｘｉａｎｇ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔ￣，Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎｈｕａ ３２１００４，Ｚｈｅｊｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓ ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｓｐｉｎｅｌ ｆｅｒｒｉｔｅ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ａｓ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ａｂｓｏｒｂｅｒ， ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｍａｔｅｒｉａ１ｓ ｉｎ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｉｔ ｈａｓ ａｌｓｏ ｇｏｏｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｓｐｅｃｔ ｉｎ ｃａｔａｌｙｓｔ， ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｂｉｏｌｏｇｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｉｅｌｄｓ，ｅｔｃ．Ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ｅｆｆｅｃｔ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ ｓｅｒｉｏｕｓ，ｈｏｗ ｔｏ ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅ ＣＯ２ ｇａｓ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ａ ｍａｊｏｒ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ｅｆｆｅｃｔ，ｈａｓ ｂｅｃｏｍｅ ａ ｆｏｃｕｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｓ ｅｘｐｏｕｎｄｅｄ ｅｍｐｈａｆｔｃａｌｌｙ ｆ０ｒ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｓｐｉｎｅｌ ｆｅｒｒｉｔｅ（ＭＦｅ２０４） ａｎｄ ｉｔｓ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ＣＯ，ｉｎｔｏ Ｃ ａｎｄ ＣＨ４． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｐｉｎｅｌ ｆｅｒｒｉｔｅ；ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ；ｃａｔａｌｙｓｉｓ；ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ （上接第１２页） ［２４１李晖，张新宇，张天序，等．基于液晶自适应透镜的设计与制备【Ｊ］＿红外与激光工程，２００９，３８ （５）：８７９—８９０ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ’ｎ ａｎｄ Ｐｏｌａｒｉ。 ｌａｒｉｚｅｄｚｅｄ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｅｘｔｕｒｅ ｏｆ Ｆｒｅｓｎｅｌ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｌｅｎｓ ＨＵＡＮＧ Ｃｈｏｎｇ ，ＺＯＵＭｉｎ ，０ＵＹＡＮＧ Ｙａｈ—ｄｏ ，ＷＵ Ｙｏｎｇ－ｊｕｎ （１・Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｓｈａｎｔｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｔｏｕ ５１５０６３，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ。Ｃｈｉｎａ； ２・Ｓｈａｎｔｏｕ Ｇｏｗｏｒｌｄ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ，Ｓｈａｎｔｏｕ，５１５０４１，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｎｅｗ ｔｙｐｅ ｏｆ Ｆｒｅｓｎｅｌ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ（ＬＣ）ｌｅｎｓ ｗｉｔｈ ａ ｓｉｍｐｌｅ ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ａ ｌｏｗ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｖｏｌｔａｇｅ ｗｅｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ． Ａ Ｆｒｅｓｎｅｌ ｚｏｎｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｗａｓ ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ｕｓｉｎｇ ａ ｐｈｏｔｏｍａｓｋ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｅｘｐｏｓｕｒｅ ｏｆ ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ ｌｉｇｈｔ．Ａ ｓａｍｐｌｅ ｗａｓ ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ａｆｔｅｒ ｐｏｕｒｉｎｇ ｔｗｉｓｔｅｄ－ｎｅｍａｔｉｃ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ＬＣ ｃｅｌ１．Ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｖｏｌｔａｇｅ，ｔｈｅ ｄｕｔｙ ｒａｔｉｏ，ａｎｄ ｔｈｅ ｂｉａｓ ｖｏｌｔａｇｅ ｗｅｒｅ ｓｅｔ ｔｏ ｂｅ ３．０ Ｖ，１：１ ａｎｄ １：１． ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅ ｐｏｌａｒｉｚｅｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｔｅｘｔｕｒｅ ｗａｓ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｐｐｌｉｅｄ ａｃ ｖ０ｈａｇｅｓ ｗｉｔｈ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｆ １ ００Ｈｚ ｕｓｉｎｇ ａ ｃｒｏｓｓｅｄ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｏｌａｒｉｚｅｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｔｅｘｔｕｒｅ ｃｈａｎｇｅｓ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｒｉｎｇｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｂｅｃｏｍｅｓ ｍｏｒｅ ｓｅｒｉｏｕｓ ａｓ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｖｏｌｔａｇｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｌｅｎｓ；Ｆｒｅｓｎｅｌ ｚｏｎｅ ｐｌａｔｅ；ｐｏｌａｒｉｚｅｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｔｅｘｔｕｒｅ；ｆｒｉｎｇｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ
