【技术实现步骤摘要】
一种焦距可控的闪耀型负折射光栅透镜及其设计方法
本专利技术涉及光学微操控
，具体涉及一种焦距可控的闪耀型负折射光栅透镜及其设计方法。
技术介绍
：人工微结构是现在光学领域研究的热点，它可以实现宏观结构所不具有的一些效果，如粒子加速、单分子成像、小尺寸效应和量子隧道效应等，因而在通信、生物医学、光学成像和光刻等领域具有广阔的应用前景。传统的抛物面镜是通过对波前的相位变换使得光束向着同一个方向会聚，但是其反射聚焦的方法存在一定缺点，形成的焦点与入射光位于抛物面的同侧，入射光和反射光之间会有相互影响，这就限制了焦场的使用范围和聚焦效果，另外传统透镜只能在近轴条件下才能实现理想聚焦，并且对于光线的偏振态有一定的要求。继续讨论一种焦距可控的负折射光栅平凹镜，该负折射光栅平凹镜可以对径向偏振光和旋向偏振光进行亚波长尺度的紧聚焦，线偏光情况也同样适用。由于此种负折射负折射光栅平凹镜对偏振光的聚焦效果并不是十分的理想，因此针对此种负折射光栅平凹镜的结构，提出了一种能够增强聚焦效果的闪耀型负折射光栅透镜。
技术实现思路
【技术保护点】
1.一种焦距可控的负折射闪耀光栅透镜，其特征在于，所述透镜为柱对称结构，包括负折射光栅平凹镜和闪耀阶梯，所述负折射光栅平凹镜的入射面为圆平面，出射面为平滑斜面，所述负折射光栅平凹镜由若干介质折射率相同，高度相等，半径从内到外逐渐递增的同心环阶梯构成，所述闪耀阶梯由设于所述同心环阶梯的表面的环形棱锥构成，所述环形棱锥为旋转体结构。/n
【技术特征摘要】
1.一种焦距可控的负折射闪耀光栅透镜，其特征在于，所述透镜为柱对称结构，包括负折射光栅平凹镜和闪耀阶梯，所述负折射光栅平凹镜的入射面为圆平面，出射面为平滑斜面，所述负折射光栅平凹镜由若干介质折射率相同，高度相等，半径从内到外逐渐递增的同心环阶梯构成，所述闪耀阶梯由设于所述同心环阶梯的表面的环形棱锥构成，所述环形棱锥为旋转体结构。
2.根据权利要求1所述一种焦距可控的负折射闪耀光栅透镜的设计方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
选择负折射光栅平凹镜的结构参数；
根据结构参数计算等效负折射利率；
根据等效负折射利率设计负折射光栅平凹镜的形貌结构；
确定环形棱锥的形貌结构；
将负折射光栅平凹镜与环形棱锥组合成透镜。
3.根据权利要求2所述一种焦距可控的负折射闪耀光栅透镜的设计方法，其特征在于：所述负折射光栅平凹镜的结构参数的选择方法包括如下步骤：
选择工作波长为λ0，介质折射率为n,单层同心环阶梯高度为d⊥，以及负折射光栅平凹镜预设焦距f。
4.根据权利要求3所述一种焦距可控的负折射闪耀光栅透镜的设计方法，其特征在于：所述等效负折射利率的计算方法包括如下步骤：
以入射光垂直入射为前提，根据工作波长λ0，材料折射率n和单层同心环阶梯高度为d⊥，得到等效的负折射率neff，等效负折射率由neff满足：
neff＝n-λ0/d⊥。
5.根据权利要求3所述一种焦距可控的负折射闪耀光栅透镜的设计方法，其特征在于：所述负折射光栅平凹镜的形貌结构设计方法包括如下步骤：
根据等效负折射率的大小，结合预设焦距；
通过设计负折射光栅平凹镜每一个同心环阶梯顶点的位置，得到能够对特定波长的电磁波实现预设焦距聚焦的负折射光栅平凹镜。
6.根据权利要求3所述一种焦距可控的负...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙钰淇，许吉，杨茜，刘扬眉，刘山峰，李康，陆云清，刘宁，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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