本书全面系统地介绍液体光子器件的原理及技术。首先简要介绍液体界面现象的有关理论和液滴的物理特性；然后详细介绍电润湿驱动、介电泳驱动和静电力驱动等液体器件驱动技术，重点介绍液体透镜、液体光开关、液体光偏转器等液体光子器件的结构原理、制作过程和光电特性；最后介绍液体光子器件在成像和光电显示领域的应用。
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序
前言
第1章 绪论 1
1.1 液体光子器件的概念与分类 1
1.2 液体光子器件的发展历程 3
1.2.1 液体光子器件驱动技术的发展历程 3
1.2.2 几种典型的液体光子器件的发展历程 5
1.3 液体光子器件的应用 7
1.3.1 科研方面 7
1.3.2 产业方面 7
1.4 本书主要内容 8
参考文献 9
第2章 液体界面现象和理论 12
2.1 液体表面张力和界面张力 12
2.1.1 表面张力 12
2.1.2 界面张力 16
2.2 Laplace 定律及应用 17
2.2.1 界面曲率和曲率半径 17
2.2.2 Laplace 定律 18
2.2.3 Laplace 定律的应用 19
2.3 润湿现象 21
2.3.1 润湿的类型 21
2.3.2 Young 方程 22
2.3.3 附着功和内聚功以及Young-Dupré 方程 25
2.3.4 接触角滞后和动态接触角 26
2.3.5 固体表面的润湿性 28
2.4 毛细现象 29
2.4.1 两平板间的毛细作用 29
2.4.2 毛细管液体的上升 30
2.4.3 竖直平板间的毛细上升 33
参考文献 34
第3章 液滴的物理特性 35
3.1 液滴的形状与特性 35
3.1.1 平板上液滴的附着 35
3.1.2 平板间液滴的状态 39
3.1.3 液体表面液滴的状态 42
3.2 非光滑表面上液滴的状态 43
3.2.1 Wenzel 定律 43
3.2.2 Cassie-Baxter 定律 45
3.3 液滴的运动 46
3.4 液滴的蒸发 48
3.4.1 固着液滴的蒸发 48
3.4.2 液滴的蒸发特性 50
3.4.3 液滴蒸发的应用 51
参考文献 53
第4章 液体光子器件的驱动 55
4.1 电润湿驱动 55
4.1.1 电毛细现象和双电层 55
4.1.2 电润湿模型及原理 58
4.2 介电泳驱动 62
4.2.1 介电泳原理 62
4.2.2 液体的介电泳 64
4.3 静电力和电磁驱动 66
4.3.1 静电场中的导体与电介质 66
4.3.2 磁场对电流的作用 67
4.4 机械驱动 68
4.4.1 液压驱动 69
4.4.2 气压驱动 71
4.4.3 热压驱动 72
4.4.4 超声声压驱动 72
4.4.5 其他驱动 73
参考文献 74
第5章 电控液体透镜 76
5.1 电润湿液体透镜 76
5.1.1 电润湿液体透镜的结构和原理 77
5.1.2 电润湿液体透镜的制作流程 79
5.1.3 电润湿液体透镜的成像特性 80
5.1.4 电润湿液体透镜阵列的结构和原理 81
5.2 介电泳液体透镜 82
5.2.1 介电泳液体透镜的结构和原理 83
5.2.2 介电泳液体透镜的制作流程 84
5.2.3 介电泳液体透镜的成像效果 86
5.3 介电泳液体透镜阵列 86
5.3.1 介电泳液体透镜阵列的结构和原理 87
5.3.2 介电泳液体透镜阵列的制作流程 88
5.3.3 介电泳液体透镜阵列的成像效果和光电特性 88
5.3.4 介电泳液体柱透镜阵列 89
5.4 静电力液体透镜 91
5.4.1 基于聚合物弹性膜的静电力液体透镜 91
5.4.2 基于静电平行板驱动的静电力液体透镜 93
参考文献 96
第6章 其他液体透镜 98
6.1 液压液体透镜 98
6.1.1 液压液体透镜的结构和原理 98
6.1.2 液压液体透镜的制作流程 99
6.1.3 液压液体透镜的成像效果和光电特性 100
6.2 气压液体透镜 102
6.2.1 气压液体透镜的结构和原理 102
6.2.2 气压液体透镜阵列的制作流程 103
6.2.3 气压液体透镜的光电特性 104
6.3 热压液体透镜 105
6.3.1 热压液体透镜的结构和原理 105
6.3.2 热压液体透镜的制作流程 106
6.3.3 热压液体透镜的光电特性 107
6.4 声压液体透镜 108
6.4.1 声压液体透镜的结构和原理 108
6.4.2 声压液体透镜的光电特性 109
6.5 弹性体液体透镜 109
6.5.1 弹性体液体透镜的制作流程和驱动机理 110
6.5.2 弹性体液体透镜的光电特性测试 111
6.6 水凝胶液体透镜 113
6.6.1 水凝胶液体透镜的结构和原理 113
6.6.2 水凝胶液体透镜的制作流程和变焦实验 114
6.7 压电效应液体透镜 115
6.7.1 压电效应液体透镜的结构和原理 115
6.7.2 压电效应液体透镜的制作流程 116
6.7.3 压电效应液体透镜的光电特性 117
6.8 电磁液体透镜 118
6.8.1 电磁液体透镜的结构和原理 118
6.8.2 电磁液体透镜的制作流程 119
6.8.3 电磁液体透镜的光电特性 119
参考文献 121
第7章 液体光开关 122
7.1 单通道电润湿液体光开关 122
7.1.1 单通道电润湿液体光开关的结构和原理 122
7.1.2 单通道电润湿液体光开关的制作流程 125
7.1.3 单通道电润湿液体光开关的性能 126
7.2 多通道电润湿液体光开关 128
7.2.1 多通道电润湿液体光开关的结构和原理 128
7.2.2 多通道电润湿液体光开关的制作流程 129
7.2.3 多通道电润湿液体光开关的性能 130
7.3 介电泳液体光开关 132
7.3.1 介电泳液体光开关的结构和原理 132
7.3.2 介电泳液体光开关的性能 134
7.4 气压液体光开关 136
7.4.1 气压液体光开关的结构和原理 136
7.4.2 气压液体光开关的制作流程 137
7.4.3 气压液体光开关的性能 137
7.5 液压液体光开关 139
7.5.1 液压液体光开关的结构和原理 139
7.5.2 液压液体光开关的制作流程 141
7.5.3 液压液体光开关的性能 142
参考文献 144
第8章 液体光偏转器 145
8.1 电润湿液体光偏转器 145
8.1.1 电润湿液体光偏转器的结构和原理 145
8.1.2 电润湿液体光偏转器的制作流程 148
8.1.3 电润湿液体光偏转器的光电特性 149
8.2 介电泳液体光偏转器 150
8.2.1 介电泳液体光偏转器的结构和原理 150
8.2.2 介电泳液体光偏转器的制作流程 152
8.2.3 介电泳液体光偏转器的光电特性 153
8.3 液压液体光偏转器 153
8.3.1 液压液体光偏转器的结构和原理 154
8.3.2 液压液体光偏转器的制作流程 155
8.3.3 液压液体光偏转器的光电特性 156
参考文献 157
第9章 其他液体光子器件 159
9.1 液体光学狭缝 159
9.1.1 液体光学狭缝的结构和原理 159
9.1.2 液体光学狭缝的制作流程 160
9.1.3 液体光学狭缝的性能 162
9.2 液体光程调制器 164
9.2.1 液体光程调制器的结构和原理 165
9.2.2 液体光程调制器的制作流程 165
9.2.3 液体光程调制器的性能 166
9.3 液体活塞 169
9.3.1 基于电润湿效应的液体活塞的结构和原理 169
9.3.2 基于电润湿效应的液体活塞性能 170
9.3.3 液体活塞驱动的液体透镜的成像效果 172
9.4 液体光波导 172
9.4.1 液体光波导的结构和原理 173
9.4.2 液体光波导的制作流程 174
9.4.3 液体光波导的性能 175
参考文献 178
第10章 液体光子器件的应用 180
10.1 连续光学变焦显微镜 180
10.1.1 显微物镜 181
10.1.2 显微物镜的制作和性能 182
10.1.3 连续光学变焦显微镜及其成像效果 184
10.2 超薄变焦望远镜 186
10.2.1 超薄变焦望远镜的结构和原理 186
10.2.2 超薄变焦望远镜的制作流程 187
10.2.3 超薄变焦望远镜的成像效果 189
10.3 电润湿显示器 190
10.3.1 电润湿显示器的结构和原理 190
10.3.2 电润湿显示器的光电特性 191
10.3.3 电润湿显示器的显示效果 192
10.4 芯片实验室 193
10.4.1 芯片实验室的结构 194
10.4.2 芯片实验室的制作流程 195
10.4.3 芯片实验室的实验效果 195
参考文献 197
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