一种消色差的超透镜及光学仪器制造技术

本申请实施例公开了一种消色差的超透镜及光学仪器，其中超透镜包括纳米柱结构单元和透明基底，纳米柱结构单元沿第一方向和第二方向按特定周期排列，在同一周期内，纳米柱结构单元的尺寸根据与该周期对应的目标相位调制量确定，目标相位调制量根据目标波长范围和目标焦距范围确定；当光线入射纳米柱结构单元后沿第三方向进行传播；应用本发明专利技术实施例提供的超透镜，纳米柱结构单元对光波的相位调节同时在不同波长下均满足特定的相位调制条件，以此实现对不同波长的入射光在同一焦点的聚焦效果，达到在一定的可见光波段范围内的消色差成像效果，具有高泛用性，轻便性，高分辨率的特点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
一种消色差的超透镜及光学仪器


[0001]本申请涉及超透镜
，尤其涉及一种消色差的超透镜及光学 仪器。

技术介绍

[0002]超表面材料是一种能够对电磁波的各种要素，如振幅、相位、偏振 方向、传播方向等，进行纳米尺度上的直接处理的材料。由超表面材料 设计得到的透镜即超透镜。超透镜的表面非常平坦、紧凑，利用其纳米 量级的亚波长结构，能表现出卓越的波前整形的性能，而其最大的优点 在于其重量和体积均远远小于传统透镜，能够将复杂的透镜组结构简化 成一层或几层纳米结构，有利于镜头的集成应用，具有广泛的应用前景。
[0003]根据实际应用场景的不同，超透镜可以设计成双焦点透镜，可变焦 透镜，多层超透镜镜组，超透镜阵列等多种类型，而超透镜要真正投入 实际应用，就必须要从原先的单波长领域扩展到宽带领域，即解决不同 波长下的消色差问题。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种消色差的超透镜及光学仪器，以至少解决现有技 术中存在的以上技术问题。
[0005]本申请实施例一方面提供一种消色差的超透镜，所述超透镜包括纳 米柱结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种消色差的超透镜，其特征在于，所述超透镜包括纳米柱结构单元和透明基底，所述纳米柱结构单元沿第一方向和第二方向按特定周期排列，在同一周期内，所述纳米柱结构单元的尺寸根据与该周期对应的目标相位调制量确定，所述目标相位调制量根据目标波长范围和目标焦距范围确定；当光线入射所述纳米柱结构单元后沿第三方向进行传播；其中，所述第一方向和所述第二方向垂直，所述第一方向和第二方向形成第一平面，所述第三方向垂直于所述第一平面。2.根据权利要求1所述的超透镜，其特征在于，所述目标相位调制量根据目标波长范围和目标焦距范围确定，包括：根据所述第一方向、第二方向和第三方向构建笛卡尔坐标系；在所述笛卡尔坐标系中确定与所述周期中心对应的坐标信息；根据在所述目标波长范围内的入射光波长确定对应的优化常数量，所述优化常数量用于使纳米柱结构单元在每个所述入射光波长下的相位调制量均与所述理想相位调制量的差值总和最小；根据所述优化常数量、坐标信息、目标波长范围和目标焦距范围确定目标相位调制量。3.根据权利要求1或2所述的超透镜，其特征在于，所述目标相位调制量根据如下公式确定：其中，用于表征目标相位调制量，x用于表征其中一周期内的周期中心在x轴的坐标，y用于表征其中一周期内的周期中心在y轴的坐标，λ用于表征当前的入射光波长，λ为目标波长范围内的任一数值，C用于表征与λ对应的优化常数量，f用于表征所述超透镜的焦距。4.根据权利要求1所述的超透镜，其特征在于，所述超透镜具有特定带宽和特定有效数值孔径，所述特定带宽和特定有效数值孔径具有约束条件，所述约束条件与空气折射率、纳米柱单元结构的高度、所述目标波长范围的中心波长、所述纳米柱单元结构的折射率和空气折射率之间的差值、所述超透镜的焦距有关。5.根据权利要求4所述的超透镜，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：马耀光，林宏焘，陈琦凯，吴焯钦，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：