近年來(lái)，在全世界范圍內(nèi)，越來(lái)越多的光學(xué)研究人員開始進(jìn)行二元光學(xué)透鏡在光學(xué)成像領(lǐng)域的應(yīng)用研究。

這種既包括傳統(tǒng)光學(xué)器件如透鏡、棱鏡、反射鏡等，也可以含有衍射光學(xué)器件，如hoe、bol等的新型光學(xué)成像系統(tǒng)，同時(shí)利用了光在傳播中所具有的折射和衍射兩種性質(zhì)，通常被稱為折衍混合光學(xué)成像系統(tǒng)。它不僅可以增加光學(xué)設(shè)計(jì)自由度，而且能夠突破傳統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)的許多局限性，在改善系統(tǒng)像質(zhì)、減小體積和降低成本方面都表現(xiàn)出傳統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。

二元光學(xué)透鏡作為一種新的光學(xué)元件，具有一些非常有益于設(shè)計(jì)的性能:它具有與折射元件相反的等效色散，因此所組成的折衍混合系統(tǒng)可以用來(lái)消除色差，又可以大大降低折射透鏡的表面曲率。因此隨著二元光學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越多地采用二元光學(xué)技術(shù)來(lái)改進(jìn)傳統(tǒng)的折射光學(xué)元件，以提高它們的性能，并實(shí)現(xiàn)普通光學(xué)元件無(wú)法實(shí)現(xiàn)的特殊功能。本文提出將傳統(tǒng)液體透鏡的一面設(shè)計(jì)為二元面，通過(guò)改變折射系統(tǒng)的曲率半徑來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)焦，有效地避免了傳統(tǒng)可變焦光學(xué)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜性，并且較好地解決了色差問(wèn)題。本論文這種液體可變焦折衍系統(tǒng)有利于改善器件的成像質(zhì)量，有利于減輕器液體可變焦折衍混合光學(xué)系統(tǒng)的研究件重量和體積。