蔡文锋，李怡霏，蒋浩东，罗 丹，刘言军

(南方科技大学 电子与电气工程系，广东 深圳 518055)

1 引 言

微纳光学是光学领域的前沿学科方向，也是当前新型光电子产业的重要支撑点之一。而微透镜阵列作为基本的微纳光学器件之一，具有重要的应用价值。可调谐微透镜阵列实现了焦距可调，进一步扩大了微透镜阵列的应用范围。可调谐微透镜就结构而言可分为两类，一类是主体由各向同性的液体组成，将其封装在一层弹性的薄膜内，通过外部的各种形式的激励(声、热、电、机械等)来调节透镜的曲率，从而调节焦距[1]；另一类是主体由各向异性的液体(主要是液晶)组成，利用液晶的电光效应调节折射率梯度分布从而调节焦距[2-6]。液晶微透镜相比于前者有很多独特的优势：首先，一般而言，液晶微透镜是平整的且厚度很薄，因此不受重力的影响。其次，利用液晶微透镜时，可以更加精确地调节梯度折射率分布，从而可以减少像差。另外它还有低功耗和良好的稳定性等优点。

尽管人们对液晶微透镜阵列(Liquid crystal microlens arrays, LCMLA)的研究已经接近40年，它仍然是一个研究热点，原因在于其十分广泛的应用。液晶微透镜可用于便携式设备(手机、相机等)的自动变焦系统、微型投影系统，同时，液晶微透镜利用电压控制来取代机械控制可更好地调整成像效果[7]。在全息投影系统中，液晶微透镜可以用来矫正彩色图像的失配，这在全彩全息投影系统中是非常重要的[8]。此外，液晶微透镜还可以用于3D显示[9-17]和波前检测与校正[18]。……