The present invention is based on a mirror optical navigation device and method driven by electric wetting, belonging to the field of beam navigation and detection technology. It provides an optical navigation device with large navigation angle, small beam deformation, fast response speed, small volume and simple fabrication. The technical scheme is as follows: the device includes a container with an opening at the top, a ring ring and a reflector, and the sealing phase of the opening and ring is sealed. A base is fixed beside the ring. The bottom center of the mirror is articulated with the base. One side of the mirror is placed on the ring. The bottom of the container is embedded with the first, second and third ITO electrodes. The upper surface of the ITO electrodes is coated with dielectric layer. The second liquid is injected above the first and third ITO electrodes, the first liquid is injected above the second ITO electrodes, and the first liquid is injected above the second ITO electrodes. The body is covered with a liquid film. When the applied voltage is applied to the ITO electrode at the same time, due to the electrowetting effect, the liquid film drives the mirror to tilt and form a certain tilt angle.
【技术实现步骤摘要】
一种基于电润湿驱动的反射镜式光导航器件及方法
本专利技术涉及一种基于电润湿驱动的反射镜式光导航器件及方法,属于光束导航与探测
技术介绍
光导航在空间光通信、雷达探测和太阳能电池方面有着广泛应用。目前,国内外的研究者主要通过以下三种方式制作该种器件:第一,直接控制反射镜或反射薄膜。第二,设计具有自适应功能的棱镜。第三,基于液晶和光栅组合的器件。这三种方式各有利弊:直接控制反射镜或反射薄膜是利用机械方式时序地调整反射镜或反射薄膜的角度,该种器件机械稳定性好,但是器件体积较大,且需要外部驱动系统,因而整个器件系统复杂、功耗高、价格昂贵;设计具有自适应功能的棱镜主要是通过改变棱镜的顶角大小来实现光导航,该种器件的优点是响应速度快、导航探测角度大。但是由于采用了棱镜结构,必然会带来散射问题,即当光束通过器件后,光斑会发生扭曲形变,严重影响器件性能。基于液晶和光栅组合的器件,主流的制作方法是将光学底板安装在具有周期性的光栅结构中,该种器件体积小、操作灵活且响应速度快。但由于采用液晶结构,边缘场效应会限制其衍射效率和最大探测角度。
技术实现思路
本专利技术涉及一种基于电润湿驱动的反射镜式光导航器件及方法,克服了现有技术存在的不足,提供了一种导航角度大、光束形变小、响应速度快、体积小且制作简单的光导航器件及方法。为了解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案为:一种基于电润湿驱动的反射镜式光导航器件,包括一个顶端具有开孔的容器、环形圈和反射镜,开孔与环形圈密封相连,在环形圈旁边固定有一个基座,反射镜的底部中心与基座铰接,反射镜的一侧放置在环形圈上,容器的腔体底部嵌入 ...
【技术保护点】
1.一种基于电润湿驱动的反射镜式光导航器件,其特征在于:包括一个顶端具有开孔的容器(2)、环形圈(11)和反射镜(13),开孔与环形圈(11)密封相连,在环形圈(11)旁边固定有一个基座(12),反射镜(13)的底部中心与基座(12)铰接,反射镜(13)的一侧放置在环形圈(11)上,容器(2)的腔体底部嵌入有第一、第二、第三ITO电极(5,6,7),ITO电极的上表面涂有介质层(4),在第一、第三ITO电极(5,7)上方注入第二液体(9),在第二ITO电极(6)的上方注入第一液体(8),在第一液体(8)上覆盖有液体薄膜(10),当同时外加电压于ITO电极时,由于电润湿效应,液体薄膜(10)推动反射镜(13)使其发生倾斜并形成一定的倾斜角。
【技术特征摘要】
1.一种基于电润湿驱动的反射镜式光导航器件,其特征在于:包括一个顶端具有开孔的容器(2)、环形圈(11)和反射镜(13),开孔与环形圈(11)密封相连,在环形圈(11)旁边固定有一个基座(12),反射镜(13)的底部中心与基座(12)铰接,反射镜(13)的一侧放置在环形圈(11)上,容器(2)的腔体底部嵌入有第一、第二、第三ITO电极(5,6,7),ITO电极的上表面涂有介质层(4),在第一、第三ITO电极(5,7)上方注入第二液体(9),在第二ITO电极(6)的上方注入第一液体(8),在第一液体(8)上覆盖有液体薄膜(10),当同时外加电压于ITO电极时,由于电润湿效应,液体薄膜(10)推动反射镜(13)使其发生倾斜并形成一定的倾斜角。2.根据权利要求1所述的一种基于电润湿驱动的反射镜式光导航器件,其特征在于:所述第一液体(8)和所述第二液体(9)互不相溶,所述第一液体(8)为非导电液体,所述第二液体(9)为导电液体,所述液体薄膜(10)与所述第一液体(8)互不相溶。3.根据权利要求1所述的一种基于电润湿驱动的反射镜式光导航器件,其特征在于:所述基座(12)的顶部和所述环形圈(11)的顶部位于同一水平面上。4.根据权利要求1所述的一种基于电润湿驱动的反射镜式光导航器件,其特征在于:所述介质层(4)包括疏水层和绝缘层,绝缘层位于疏水层的下方。5.根据权利要求2所述的一种基于电润湿驱动的反射镜式光导航器件,其特征在于:所述第一液体(8)和所述第二液体(9)的密度相同。6.根据权利要求1所述的一种基于电润湿驱动的反射镜式光导航器件,其特征在于:所述第一IT...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘超,李世隆,聂仲泉,田彦婷,翟爱平,
申请(专利权)人:太原理工大学,
类型:发明
国别省市:山西,14
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