電壓調控菲涅爾液晶透鏡乃利用蝕刻方式製作同心圓型式的ITO電極，在液晶盒中產生非均勻電場使製作的液晶元件具有FZP(Fresnel zone plate)繞射光學元件的功能。
因向列型液晶具有雙折射特性，以及電場對液晶分子強迫取向的光電性質。當外加電壓於具同心圓型電極的液晶元件時，內部液晶分子相位變化呈現如同相位型菲涅爾透鏡，因此光線在經過菲涅爾液晶透鏡後會因為繞射而有聚焦的功能。
本論文主要探討菲涅爾液晶透鏡的繞射效率，並搭配平凸透鏡製作成dual focal length的光學元件，研究其聚焦特性。

We fabricated the liquid crystal cell which had the property of the diffraction optical element. The concentric electrode had been fabricated on an indium-tin-oxide (ITO) substrate by etching technology. With the application of a proper voltage, it produces an inhomogeneous grating-like electric field in space to form phase Fresnel liquid crystal lens.
Because of liquid crystals (LCs) are excellent electro-optic materials with electrical and optical anisotropies. Their optical properties can easily be modulated by the external electric field. Hence based on the electro-optic properties, the function of the as-constructed phase Fresnel liquid crystal lens has been studied in this paper.
In this study, we discuss the diffraction efficiency of Fresnel LC lenses and collocated plano-convex to form dual focal length optical element.

目錄
中文摘要…………………………………………………………… Ⅰ
abstract……………………………………………………………… Ⅱ
目錄…………………………………………………………………… Ⅲ
圖表目錄……………………………………………………………… Ⅶ

第一章 導論
§1-1 前言…………………………………………………….. 01
§1-2 液晶簡介……………………………………………….. 03
§1-2.1 何謂液晶…………………………………………... 03
§1-2.2 液晶的種類………………………………………... 05
§1-2.3 液晶的鑑定方法…………………………………... 15
§1-3 Fresnel lens 導論…………………………………… 17
§1-3.1 Fresnel lens由來………………………………... 17
§1-3.2 Fresnel zone plate……………………………… 18

第二章 理論
§2-1 液晶的物理性質……………………………………….. 21
§2-1.1 液晶分子排列的秩序參數(Order parameter)….. 21
§2-1.2 液晶的彈性係數(Elestic constants) ………… 22
§2-1.3 液晶的黏滯係數(Viscosity) ………………….... 23
§2-1.4 液晶的介電異向性(Dielectric anisotropy)…. 24
§2-1.5 液晶折射率之非均向性(Birefringence) ……… 27
§2-2 Fresnel lens 理論…………………………………… 31
§2-2.1 Huygens-Fresnel繞射理論……………………… 31
§2-2.2 單一圓孔同軸之繞射……………………………... 36
§2-2.3 單一圓孔於投影面上任意點之繞射……………... 39
§2-2.4 Fresnel 環帶…………………………….……….. 41
§2-2.5 Theory of binary phase Fresnel lenses……. 43
§2-3 非均勻電場下液晶分子重新取向…………………….. 49
§2-4 水平配向樣品之電場控制雙折射效應原理………….. 53

第三章 實驗裝置與步驟
§3-1 樣品的製作…………………………………………….. 58
§3-1.1 材料介紹…………………………………………... 58
§3-1.2 樣品製作…………………………………………... 59
§3-2 實驗裝置……………………………………………….. 64
§3-2.1 實驗樣品繞射強度量測實驗裝置………………... 64
§3-2.2 實驗樣品光電量測實驗裝置……………………... 66
§3-2.3 實驗樣品成像實驗裝置…………………………... 68
§3-2.4 實驗樣品搭配透鏡形成雙焦距實驗裝置………... 70
§3-2.5 改變電極方向之實驗樣品實驗裝置……………... 72

第四章 實驗結果與討論
§4-1 實驗樣品繞射強度量測……………………………….. 73
§4-1.1 實驗結果…………………………………………... 73
§4-1.2 實驗討論………………………………………….. 74
§4-1.3 實驗結果………………………………………….. 75
§4-1.4 實驗討論………………………………………….. 78
§4-2 實驗樣品光電量測……………………………………. 79
§4-2.1 實驗結果………………………………………….. 79
§4-2.2 實驗討論………………………………………….. 79
§4-2.3 實驗結果………………………………………….. 80
§4-2.4 實驗討論………………………………………….. 81
§4-3 實驗樣品成像實驗…………………………………….. 83
§4-3.1 實驗結果………………………………………….. 83
§4-3.2 實驗討論………………………………………….. 85
§4-4 實驗樣品搭配平凸透鏡形成dual focal length…… 87
§4-4.1 實驗結果………………………………………….. 87
§4-4.2 實驗討論………………………………………….. 88
§4-4.3 其它實驗結果…………………………………….. 90
§4-5 改變電極方向………………………………………….. 92
§4-5.1 實驗結果………………………………………….. 92
§4-5.2 實驗討論………………………………………….. 93

第五章 結論
§5-1 結論……………………………………………………. 96
參考文獻…………………………………………………………... XIII

參考文獻
1. Yun-Hsing Fan, Hongwen Ren, and Shin-Tson Wu : Opt. Express, Vol. 13, No. 11( May. 2005)
2. Yun-Hsing Fan, Hongwen Ren, and Shin-Tson Wu : Opt. Express, Vol. 11, No. 23( November. 2003)
3. Hongwen Ren, Yun-Hsing Fan, and Shin-Tson Wu : Appl. Phys. Lett. 83, No. 8 (2003)
4. Tsung-Hsien Lin, Yuhua Huang, Andy Y. G. Fuh, and Shin-Tson Wu : Opt. Express, Vol. 14, No. 6 ( March. 2006)
5. Roger Cudney, L. R