[发明专利]一种灵敏度可控的变焦液体微透镜的加工方法

摘要

本发明提供一种灵敏度可控的变焦液体微透镜的加工方法，本方法采用液模板技术实现了弧形侧壁腔体的制备，具有简单、高效、低成本的特点。由于采用液体模板，制备的可变焦液体微透镜腔体内壁光滑。由于液体的形状可塑性强，通过调节玻璃板润湿性可以获得不同的液体模板曲率半径，从而实现变焦液体微透镜灵敏度的可调控性。

主权项

1、一种灵敏度可控的变焦液体微透镜的加工方法，其特征在于步骤和条件如下：焦距变化与液位高度的关系式1如下：其中，θ0为水与聚二甲基硅氧烷(PDMS)表面的平衡态接触角，r为微透镜腔体侧壁曲率半径，b为微透镜腔体开口最大处的半径，h为液位高度；(1)将两块玻璃片在体积比为3∶7的浓硫酸和双氧水或在体积比为1∶1的氨水和双氧水溶液中煮沸20-30分钟，用去离子水冲洗，干燥；再将干燥后两玻璃片同时置于体积浓度为0.01％-0.05％十八烷基三氯硅烷的环己烷溶液中，使十八烷基三氯硅烷与玻璃片进行接枝反应10-60秒，得到水滴平衡态接触角为25°-118°的玻璃片，然后取出两玻璃片并用氮气吹干；(2)将步骤(1)得到的两块玻璃片水平相对而置，在下方的玻璃片上滴加体积为1-3微升的水滴，将上方的玻璃片压在下方的玻璃片上使之与水滴接触并使水滴夹在两玻璃片之间，固定两玻璃片的相对位置；随后将预交联的灌入玻璃片之间，并使聚二甲基硅氧烷包裹住玻璃片间的水滴；然后，将上述玻璃片置于烘箱中于65℃加热4小时使聚二甲基硅氧烷交联，待交联完全后，将玻璃片剥离，然后将水滴去除，得到由交联聚二甲基硅氧烷构成的可变焦液体微透镜腔体；(3)将以截面半径为300微米，长2厘米的直线形金属丝为模板，由PDMS交联制备的微管道与可变焦液体微透镜腔体粘结，粘结时在两者间涂覆一薄层预交联的聚二甲基硅氧烷，于80℃加热半小时使之交联，根据焦距变化与液位高度的关系式1用微量注射器调控在微透镜腔体中填充的水量，得到可变焦液体微透镜腔体与微管道相连的变焦液体微透镜。