通过电润湿技术在介电体表面实现非机械光束控制的方法

电介质电湿润（EWOD）通过高电容离子凝胶构建高效电润湿界面，实现非机械光束控制（OBS）。该项技术主要基于EWOD的液体棱镜（LP），它利用电润湿调节光束方向，精确控制光路。实验结果显示，该系统能在X轴和Y轴上分别调整光束高达14.82°和14.39°。并在自由空间光学（FSO）和水下无线光通信（UWOC）系统中实现高达1.9 Gbps和1.7 Gbps的数据传输速率。这些成果充分展示了EWOD技术在光通信中的潜力，同时也为未来的技术改进和设计提供了重要参考。

图1 (a) 沿 X 轴和 Y 轴的光束点的实验测量，(b) XY 平面上的光束点的示意图，详细说明了用于光通信测量的光束点配置。

实验系统采用了鑫图Dhyana 400BSI相机进行高帧率图像采集。该系统的关键性能指标包括约435 ms的响应时间和0.05 mm的线性精度。这要求相机不仅能在极短时间内捕捉快速移动的光束，还需要具备较高的像素分辨率和图像处理能力，以实现亚毫米级别的光束位置变化测量，确保光束控制的精确性和稳定性，保证系统在实际应用中能够准确测量光束的方向和位置。从而展示了电介质电润湿（EWOD）技术在光无线通信（OWC）领域中的巨大潜力和广阔的应用前景。

参考文献

Mane M K, Ali A, Tehseen R, et al. Non-mechanical beam steering for high-speed optical wireless communications via electrowetting on dielectric[J]. Optics Express, 2024, 32(16): 28792-28805.

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