随着科学技术的迅速发展,对微液滴进行精确操控的微流控技术应运而生。基于电润湿原理的液体变焦透镜具有响应速度快、变焦范围广、能耗低、成像稳定等诸多优点,被广泛应用于手机摄像头、显微镜等微光学领域,并引起了国内外研究学者的密切关注。而相比于传统的光学成像系统,它不仅克服了结构尺寸大、响应速度慢以及光学累积误差和光学畸变误差等诸多问题,而且符合现代微型化、集成化以及智能化光学系统的要求。基于此,本文提出了一种基于电润湿原理的双液体变焦透镜,并从理论分析和实验测试两方面对电润湿液体变焦透镜的关键科学问题——液滴在介电层薄膜表面的电润湿作用机理进行了深入的研究,具体的内容包含以下几个方面:直流电场作用下的电控润湿机理研究:基于电润湿原理,构建了驱动电压、介电层厚度、环境温度、重力(液滴体积)等主要因素耦合的电润湿理论模型,根据能量最低原理和液滴体积不变,系统地建立了直流条件下的接触角与驱动电压、介电层厚度、环境温度、重力(液滴体积)等主要因素耦合的电润湿数理方程。电润湿效应的接触界面行为研究:结合正交实验设计对氯化钠液滴在派瑞林薄膜表面的电润湿行为进行了研究和分析,同时,将理论分析结果与实验测试结果进行对比,从理论上对实验测试结果的正确性进行验证。此外,基于正交实验的最佳实验结果,重点探究了直流条件下驱动电压、介电层厚度、环境温度、重力(液滴体积)等单一因素对氯化钠液滴在派瑞林薄膜表面电润湿行为的影响。电场分布及其控制策略研究:从Lippmann-Young方程入手,构建了交流电润湿等效理论模型,并系统地建立了交流条件下接触角与驱动电压、介电层厚度、交流电频率等主要因素耦合的电润湿数理方程。结合正交实验设计对氯化钠液滴在派瑞林薄膜表面的电润湿行为进行了研究和分析,将理论分析结果与实验测试结果进行对比,从理论上对实验结果的正确性进行验证。此外,基于正交实验的最佳实验结果,重点探究了交流条件下驱动电压、介电层厚度、交流电频率等单一因素对氯化钠液滴在派瑞林薄膜表面电润湿行为的影响。综合上述分析可知,本研究为可适用于温度环境、交流电场等极端条件下的液体变焦透镜提供了有效的理论基础,为介电润湿理论在实际工程中的应用提供理论依据,同时,对电润湿液体变焦透镜的研制、设计、优化和性能的提高具有重要的指导意义。