液晶在现代生活中有着广泛的应用。利用液晶制成的几何相位元件因具有制造方便，成本低等特点而受到科研人员的关注，比如由液晶材料制造出来的平面透镜和偏振光栅。这篇文章研究了基于液晶材料的平面透镜的制备方法及其原理。并成功利用液晶偏振光栅和液晶平面透镜实现了物体的光学边缘检测。本论文的获得的成果如下。
　　作者提出三种制备液晶平面透镜的方法。偏振全息曝光法与基于DMD的投影曝光法能够制备传统的液晶平面透镜，复制曝光法来制备超大F/#的平面透镜。其中，偏振全息曝光法能够很轻松的制备大尺寸小焦距的平面透镜样品。基于DMD的投影曝光法曝光的时候受环境影响小，曝光样品条纹规则。复制曝光法曝光的光路简单，曝光效率高，能够曝光出F/#为9472.4的平面透镜和周期为2.2mm的偏振光栅。为制作超大F/#平面透镜和超大周期偏振光栅提供新的思路。
　　作者利用液晶偏振光栅实现了物体的一维光学边缘检测。证明两个液晶偏振光栅平行叠加放置时，透过两者的光束的衍射角可以通过对两液晶偏振光栅的相对夹角进行旋转而改变，从而对光学边缘检测的分辨率进行调整。在635nm、532nm和450nm三种不同波长的入射光条件下，物体边缘信息都能够被很好地提取出来，偏振光栅所产生的除±1级光斑外的其它光斑并未对边缘检测结果产生影响。验证液晶偏振光栅的光学边缘检测的广谱适用性。为并行大数据图像处理提供有力帮助。
　　作者利用液晶平面透镜实现了物体的二维光学边缘检测。发现液晶平面透镜能够在各种波长下实现物体的光学边缘检测,说明液晶平面透镜具有广谱适用性。验证与液晶偏振光栅相比，基于液晶平面透镜的二维边缘检测完全保留了边缘信息而不产生模糊。研究CCD传感器曝光时间对边缘检测的影响，在曝光时间为0.2～0.4s左右时边缘检测效果较好，在进行液晶平面透镜的边缘检测时采用的曝光时间为0.3s。低成本、易批量生产、二维检测模式特点使该边缘检测机制的实际应用成为可能。而且薄膜的特性，也能够在柔性电子领域大放异彩。