中文摘要：

课题针对单焦，多焦等人工晶状体的无调节功能以及基于人睫状肌生理收缩性能的可调节人工晶体调节力小的现状，提出一种新的基于双液体变焦透镜的可调节人工晶体。课题主要研究（1）能够有效降低双液体变焦透镜驱动电压的方法，利用阳极氧化在圆柱钽管内壁生成的五氧化二钽薄膜获取双液体变焦透镜的介电层，相对高介电常数和低介电薄膜厚度致使双液体变焦透镜的驱动电压降低至人工晶体的安全范围；（2）利用表面活性剂在双液体变焦透镜中对于降低界面张力、降低驱动电压、减小接触角迟滞效应的作用，获取变焦范围宽、驱动电压低的双液体变焦透镜，为实现真正意义上的可调节人工晶体打下基础；（3）液体的密度差以及透镜的放置方位对双液体变焦透镜液体界面形状的影响；（4）基于Gullstrand-Le Grand提供的人眼模型设计可调节的人工晶体，研究可调节人工晶体对人眼屈光调节力以及人眼成像质量的影响。

结论摘要：

项目首先针对目前电湿效应驱动电压相对较高的现状围绕低压驱动双液体变焦透镜做了以下理论工作（1）在双液体变焦透镜的数学物理模型上分析了影响透镜驱动电压的各种因素，并提出有效降低透镜驱动电压的方法，即在保证介电层薄膜均匀无针孔的基础上降低透镜内壁介电层的厚度以及在厚度一致的情况下选用介电常数相对较大的介电层均可有效降低透镜的驱动电压；（2）在界面理论的拉普拉斯方程基础上分析了双液体变焦透镜的界面形状，给出了能够描述透镜中两种液体界面形状的微分方程，以及该微分方程分别在两种液体密度相同以及不同时的解析解和数值解，从而可知当两种液体的密度相同时透镜的液体为完美的球面；（3）通过在杨氏方程中引入一个与液体界面运动有关的动摩擦力的方法，定性分析了液体透镜在外加电压变焦过程中所出现的电驱变焦迟滞效应。 其次，项目针对低压驱动双液体变焦透镜做了如下的实验工作（1）确定了制备双液体变焦透镜的工艺，包括基底材料的选择以及准备、导电液体和油性液体的选材、介电层和防水层的选择和制备、液体材料的密封以及透镜的电驱变焦实验；（2）实验分析了所选择液体材料在可见光范围的透过率以及色散系数，为后续的人工晶体的分析奠定基础；（3）针对透镜密封后总是会出现小气泡的情形，实验对比了对两种液体进行抽真空或离心后对液体透镜密封状况的影响；（4）降低驱动电压有效手段之一即有效降低介电层薄膜的厚度，实验中选用派瑞林为透镜的介电层和防水层，研究了派瑞林的镀膜工艺，在有效降低派瑞林薄膜厚度的基础上制备了驱动电压在30伏以内屈光度范围在-5D-+5D的双液体变焦透镜样品；（5）降低驱动电压的另一个有效手段即选择一种介电常数较大并且镀膜工艺简单的材料来用作透镜的介电层，实验中采用五氧化二钽薄膜为透镜的介电层，设计并加工了能够在钽管内壁成功涂敷五氧化二钽薄膜的阴阳极同轴的阳极氧化镀膜装置，研究了薄膜的涂敷工艺，对生成的薄膜进行了相关的检测。 最后，项目在低压驱动双液体变焦透镜相关理论和实验研究的基础上将透镜应用到人工晶体中，在GULLTRAND-LE GRAND人眼模型和提取双液体变焦透镜相关面型和间距参数的基础上，将双液体变焦透镜替换晶状体的位置建立了新型个性化人眼模型。对所建立的人眼模型进行成像分析，通过在模型中双液体变焦透镜的前后两端添加玻璃透镜，使整个人眼模型中的像差得到较大地优化。