染料掺杂的带边胆甾相液晶微激光器因阈值低、无需反射镜的特点, 自提出以来便一直是研究热点。具有复杂微结构的胆甾相液晶液滴是一种新颖的三维全向微激光器, 兼具有小型化、集成化与波长可调谐的特性, 更是引起了液晶非显示领域研究者们的广泛兴趣。其复杂的球形核壳微结构, 促使诸如分布反馈、回音壁和法布-珀罗等多种激光模式的产生。而玻璃毛细管微流控技术的出现, 使大规模制备单分散、尺寸可控的胆甾相液晶液滴成为可能, 同时为制备结构复杂的多重乳液提供了必要条件。本文简要介绍了制备液晶乳液所使用的玻璃毛细管微流控技术, 并综述了近年来与单重乳液胆甾相液晶液滴及多重乳液胆甾相液晶核壳微结构中的激光行为相关的研究工作。

设计并制作了一种基于聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane，PDMS)基片的可变焦微型柱透镜。这种柱透镜主要由一根埋入PDMS基片中的玻璃毛细管构成，通过选择毛细管内液体的折射率实现变焦功能。液体折射率为1.451 8~1.550 2时，柱透镜焦距可由21.369 mm减小到3.362 mm，变焦倍数达到6.4倍。用散射光成像方法观察并拍摄了平行光通过这种可变焦柱透镜后的光线轨迹图; 用ZEMAX光学设计软件摸拟了成像过程，模拟结果和实验图像相符; 用高斯光学的逐次成像方法推导出了这种柱透镜的焦距公式，焦距的计算结果和实验以及模拟结果吻合。PDMS基片中可变焦微型柱透镜的成功制作，为“芯片上的实验室”提供了一种重要的光学成像元件。

介绍了一种用玻璃毛细管成像法精确测量微量液体折射率的方法及测量装置。该方法以充入透明液体的毛细管构成柱透镜, 基于共轴球面光学系统的成像原理, 对光学成像系统的放大率进行单一参数的测量, 进而计算出待测液体的折射率。测量了纯水、乙醇、乙二醇、丙三醇的折射率, 各种待测样品的需要量均小于0.002 mL, 结果显示本试验装置的测量准确度与目前商用阿贝折射仪(±0.000 2)相当。另外, 测量了不同浓度的乙二醇水溶液的折射率, 并对测量的数据点进行了曲线拟合, 测试结果与阿贝折射仪测量结果和理论公式计算结果所拟合曲线吻合完好。该方法具有待测液体用量极少、操作方便和折射率测量精度高的特点, 适用于微量液体折射率的精确、快速测量。

液体折射率的毛细管焦点测量法具有样品需要量极少和封闭测量的特点，在微量液体的折射率测量方面有重要的应用前景。为了提高毛细管焦点测量法的测量精度和改善测量的方便性，用内置CCD的电子目镜取代传统目镜，在计算机上直接观察和判断毛细管焦点的成像状态；用电动精密位移台取代传统的手动精密位移台；用新的测量系统对不同浓度的乙二醇水溶液做了折射率测量。结果表明，折射率的测量精度达到±0.0002；一次性测量样品需要量小于0.002 mL。在毛细管焦点测量法中引入电子目镜和电动精密位移台，提高了微量液体折射率的测量精度。

介绍了用毛细管焦点法精确测量微量液体折射率的一种新技术。该技术基于共轴球面光学系统的成像原理，用LED(λ=580 nm，FWHM为32 nm)为测量光源，用CCD为像接收装置，一次测量样品需要量小于0.002 mL。待测样品封闭在毛细管内测量，有利于对毒性、挥发性和吸湿性强的液体介质折射率的测量。用此技术对纯水、乙醇、乙二醇和丙三醇样品的折射率做了测量，测量精度分别为0.0001，0.0002，0.0003和0.0003。论文在分析实验装置的测量灵敏度和成像景深基础上，提出了进一步提高测量精度的方法。

介绍了一种用玻璃毛细管精确测量微量液体折射率的新方法。该方法基于共轴球面光学系统的成像原理,通过读数显微镜对吸入待测液体后毛细管的焦点位置进行单一参数的测量,进而计算出待测液体的折射率。用此方法测量了纯水、乙醇、乙二醇、丙三醇的折射率,各种待测样品的需要量<0.002 ml;测量结果表明,纯水和乙醇样品的折射率测量精度优于0.0003;乙二醇和丙三醇样品的折射率测量精度优于0.0007。选用适当的毛细管参数,可以进一步提高这种测量方法的测量精度,扩展折射率的测量范围。分析和讨论了实验测量误差以及进一步提高测量精度的方法。该方法具有待测液体用量极少、使用设备简单、操作方便和折射率测量精度高的特点。