非完全对称微介质轴锥镜相位器件制造技术

产生非对称贝塞尔光束的非完全对称微介质轴锥镜相位器件，该器件是由一个高度变化率为非线性的微介质结构和一个高度变化率为线性的微介质结构组合构成，当入射光垂直入射非完全对称微介质轴锥镜相位器件底面并通过该器件之后，在器件前端形成具有非对称强度分布的弯月形光场。区别于传统贝塞尔光束器件的圆环形光场分布，本发明专利技术器件由于具有非对称的特性，致使其产生的光场不仅仅类似贝塞尔光束的聚焦特性，同时也具有独特的强度变化规律和能量流动特性。具体表现为：非对称贝塞尔光束在对光束能量的要求比较宽松时拥有比贝塞尔光束更长的工作距离，强度变化也更加均匀。这一特性使非对称贝塞尔光束在显微照明方面有很大的潜力，尤其是在显微光片照明方面。

Axis-cone Phase Device with Incompletely Symmetrical Microdielectrics

An asymmetric microdielectric axicon phase device which generates asymmetric Bessel beams is composed of a microdielectric structure with a non-linear height change rate and a microdielectric structure with a linear height change rate. When incident light is incident vertically on the bottom of the asymmetric microdielectric axicon phase device and passed through the device, an asymmetric pair is formed at the front end of the device. The intensity distribution of the meniscus light field is called. Different from the circular optical field distribution of the conventional Bessel beam device, the device of the invention has the asymmetric characteristics, resulting in the light field generated by the device not only resembles the focusing characteristics of the Bessel beam, but also has a unique intensity change law and energy flow characteristics. Specifically, asymmetric Bessel beams have longer working distance than Bessel beams when their energy requirements are relatively loose, and the intensity changes are more uniform. This characteristic makes asymmetric Bessel beams have great potential in micro-illumination, especially in micro-illumination.

【技术实现步骤摘要】
非完全对称微介质轴锥镜相位器件
本专利技术属于光学和光电
，涉及微光学器件制作、光矢量场的控制以及利用光场对粒子的操控。其最大的特点是非完全对称的轴锥镜结构带来的具有非对称变化规律的非对称贝塞尔光场，这种特殊的光场拥有更长的工作距离和更均匀的能量变化，在如光镊，光通信，量子信息传输，超分辨成像，显微照明，粒子捕获和筛选等领域有重要的应用前景。
技术介绍
贝塞尔光束由于其在自由空间的特定距离传播时没有衍射现象的特点，经过细小障碍物时可以自愈的特点，使其在超分辨显微成像以及通信领域有着重要的应用价值，另外它具有轨道角动量的特点使它相对于拉盖尔高斯光束而言在微粒操纵领域具有显著的优势。而产生贝塞尔光束最简单的办法就是利用轴锥镜，本专利技术通过自主设计的轴锥镜结构，成功的产生了具有独特优势的非对称贝塞尔光束。相对于贝塞尔光束，该器件产生的非对称贝塞尔光束在传播过程中有着更加稳定的光斑尺寸和更加均匀的能量分布，因此在对光束工作距离有更严格需求的场合，该器件产生的非对称贝塞尔光束便是一个有竞争力的选择。
技术实现思路
本专利技术目的是为产生具有更优秀工作距离的非对称贝塞尔光束，提供一种非对称高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能够产生具有弯月形光场分布的非对称贝塞尔光束的相位器件，其特征在于该器件拥有非完全对称的组合结构；该器件的微介质锥结构在直角坐标系下的结构方程为：

【技术特征摘要】
1.一种能够产生具有弯月形光场分布的非对称贝塞尔光束的相位器件，其特征在于该器件拥有非完全对称的组合结构；该器件的微介质锥结构在直角坐标系下的结构方程为：其中：该坐标系以底面圆圆心为原点，垂直底面方向为z轴，建立柱坐标系，θ为空间点在底面的投影与原点连线与x轴正半轴的夹角，为任意0～2π的角度，决定着非线性部分的占比，h0是锥体的高度且n为器件材料的折射率。当入射光以垂直底面方向入射并通过该器件之后，由于在非线性部分光束经过的介质厚度与光束入射的位置的关系是非线性的，且在两个部分光束出射的面不一样，出射光束将会在非完全对称微介质轴锥镜相位器件前端形成具有非对称光场分布的弯月形光场，即非对称的贝塞尔光束。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：匡登峰，黄曾鑫，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：天津,12