传统光学系统大多数是机械式的,长时间使用会造成不可逆的机械磨损。此外,系统复杂性高、体积大、成本高、能耗高、响应速度慢等缺点也是传统光学系统的短板。随着现代科技的不断进步和创新,传统的固体光学器件已经不能满足各个领域发展的需求,器件构造简单、操作方便、易集成化、价格低廉和能耗低成了光学器件研究发展的方向。在这种情况下,液体光学器件吸引了大批研究学者的关注。液体光学器件具有传统固体器件所不具备的优点,如:微型化、易集成、低功耗、价格低廉等。这些优势使其可以在光学、医学和成像等领域代替传统的固体光学器件,实现固体光学器件所不能实现的性能要求。本文立足于应用光学范畴,对液体光学器件的原理和应用进行了深入的探索和研究。研究内容主要有以下三个方面:第一,从液体光学器件的科学研究价值和驱动类型出发,介绍了液体光学器件的研究背景和研究现状。概述了电润湿的发展历史,对电润湿效应中涉及到的概念做了相应的解释说明。简单推导了电润湿的基础理论——Young-Lippmann公式,并讨论了电润湿效应目前亟待解决的问题。第二,提出了新型反射镜式光导航器件。本论文提出了一种基于电润湿原理的反射镜式光导航器件,该器件由一个长方体腔体、橡胶环和反射镜构成。当同时对腔体内两侧导电液体施加电压时,两侧导电液体向中间涌动,中间液体高度发生变化,反射镜发生倾斜,从而改变入射光束的偏折方向,实现了光束导航功能。通过实验,探究了外加电压、液滴高度和光导航角度三者之间的关系,并得出了外加电压与液滴高度变化呈正比,且二者之间为二次关系。实验结果表明,该器件光导航角度范围为0°-9°,响应时间约为90 ms。该器件创新性的将电润湿驱动原理和液压相结合,降低了直接将反射镜置于液滴上带来的器件不可靠性。该光导航器件在空间光通信、雷达探测等领域具有一定的潜在应用价值。第三,提出了新型的可测量液体折射率的测量系统。本论文提出了一种基于电润湿液体透镜的液体折射率测量系统,该系统由光源、准直透镜、液体测量腔体、电润湿透镜和图像传感器组成,它们被集成到一个圆柱型腔中。当向液体测量腔体中加入液体时,入射光无法在像面上产生汇聚的光斑。通过调节电润湿液体透镜的外加驱动电压,使其液-液界面的曲率发生变化,将入射光聚焦到像面上。根据光斑聚焦时的外加电压值可以获得被测液体的折射率。利用yun光线追迹法对器件的可行性进行了理论描述。通过实验,分别探究了电润湿液体透镜的外加电压与其光焦度的关系,外加电压与被测液体折射率之间的关系。另外,通过测量已知折射率液体的折射率。得到所提出的液体折射率测量的精度为10^-4,液体折射率测量范围为1.3300-1.4040。分析了外加电压和液体测量墙体内壁疏水性对该系统测量精度的影响。通过改变液体测量墙体的结构,增大了该系统折射率的测量范围（1.3300-1.7000）,并利用Zemax光学软件对此结构进行了仿真。所提出的液体折射率测量系统具有体积小、方便携带、可测液体种类多,以及测量过程简单方便等优点。该液体折射率测量系统在化学、光学、生物医学和食品加工等领域具有一定的潜在应用价值。