一种基于超表面材料的多档静态变焦透镜制造技术

本发明专利技术公开了一种基于超表面材料的多档静态变焦透镜，该变焦透镜由透镜1和透镜2以及变档遮光片组成，并在激光束入射的方向依次设有起偏器和1/4波片。透镜1和透镜2由在透明基底两侧刻蚀纳米砖阵列的超表面透镜构成，纳米砖的朝向角根据其距离透镜圆心的距离而确定。透镜表面被平均分为多个档的区域，分别具有不同的焦距值，该变焦透镜仅需转动变档遮光片即可实现多档变焦功能，并能够实现变焦后的像面位置不变。这种多档静态变焦透镜具有变焦简单、体积小、重量轻、高度集成、加工便捷等优势。

A multi range static zoom lens based on super surface material

【技术实现步骤摘要】
一种基于超表面材料的多档静态变焦透镜
本专利技术属于微纳光学变焦透镜
，尤其涉及一种基于超表面材料的多档静态变焦透镜。
技术介绍
变焦光学系统的原理是焦距在一定范围内变化，但其像面保持不变。光学系统的总焦距由透镜组及其主平面间的距离所决定。传统光学中，很难实现单个透镜的焦距按一定规律变化，因此只能使光学系统中的某些间隔变化从而达到变焦目的。传统的方法有机械补偿法和光学补偿法：机械补偿法的变焦组由变倍组和补偿组组成，变倍组作线性运动，补偿组作非线性运动，通过凸轮、非线性螺纹等机构来保持像面不变；光学补偿法用两组以上的透镜同步移动来实现焦距的改变和像面的补偿。传统变焦方法需要复杂的光学设计，繁重的透镜组以及精密的机械机构的配合，不仅使系统设计和制造困难而且变焦透镜本身体积重量都比较大不利于小型化、微型化。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种基于超表面材料的多档静态变焦透镜，只需转动变档部件就实现多档变焦功能，且保持像面位置不变。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于超表面材料的多档静态变焦透镜，沿激光束入射方向依次设有起偏器、1/4波片、透镜1、透本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于超表面材料的多档静态变焦透镜，其特征在于，沿激光束入射方向依次设有起偏器、1/4波片、透镜1、透镜2、变档遮光片，起偏器用于将入射光转化为线偏光；1/4波片用于将线偏光转化为圆偏光；透镜1和透镜2构成聚焦组合透镜，透镜1和透镜2均采用透明基底两侧刻蚀纳米砖阵列的超表面透镜，透镜1和透镜2的超表面透镜平均分为多个区域，每两个对称的扇形区域为一个变焦档，每个变焦档设定有相应的焦距；变档遮光片采用遮光材料制成，并留有一档区域面积大小的透光区，用于多档变焦区域的转换。

【技术特征摘要】
1.一种基于超表面材料的多档静态变焦透镜，其特征在于，沿激光束入射方向依次设有起偏器、1/4波片、透镜1、透镜2、变档遮光片，起偏器用于将入射光转化为线偏光；1/4波片用于将线偏光转化为圆偏光；透镜1和透镜2构成聚焦组合透镜，透镜1和透镜2均采用透明基底两侧刻蚀纳米砖阵列的超表面透镜，透镜1和透镜2的超表面透镜平均分为多个区域，每两个对称的扇形区域为一个变焦档，每个变焦档设定有相应的焦距；变档遮光片采用遮光材料制成，并留有一档区域面积大小的透光区，用于多档变焦区域的转换。2.根据权利要求1所述的基于超表面材料的多档静态变焦透镜，其特征在于，纳米砖阵列中各纳米砖尺寸相同，且相邻纳米砖的中心间隔相同，透镜1和透镜2的相位调制功能由纳米砖的转向实现，纳米砖的转向角φ(r)由下式决定：其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑国兴，崔圆，陈奎先，陶金，武霖，刘子晨，吴伟标，李子乐，刘勇，毛庆洲，李松，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42