一种双焦消色差超构透镜及其设计制备方法与应用的成像装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了双焦消色差超构透镜，包括介质衬底、电介质纳米柱结构单元阵列，所述电介质纳米柱结构单元阵列设置在介质衬底上，所述电介质纳米柱结构单元阵列包括若干不同形状的电介质纳米柱结构单元。本发明专利技术通过设计超构透镜阵列的相位分布以及结构匹配优化，获得正交偏振双通道的消色差超构透镜阵列，通过调节入射光的线偏振状态，实现具有三种不同的聚焦模式的光场成像，能对不同景深范围进行光场成像，从而实现景深扩展。从而实现景深扩展。从而实现景深扩展。

【技术实现步骤摘要】
一种双焦消色差超构透镜及其设计制备方法与应用的成像装置


[0001]本专利技术涉及光学透镜
，具体为实现宽带消色差成像的超构透镜，尤其是双焦消色差超构透镜及其设计制备方法与应用的成像装置。

技术介绍

[0002]传统的光场成像系统是通过在光路中加入微透镜阵列，同时获得二维强度信息和二维方向信息，传统微透镜阵列具有局限性，例如受到衍射极限的影响，微透镜直径无法做得太小，无法获得接近昆虫天然复眼的景深范围以及存在球面像差影响成像质量。这些局限性导致传统光场成像光学系统复杂，加工困难，体积笨重且器件难以集成。
[0003]随着智能设备的发展，光学系统的各类器件都向着微型化、集成化、多功能、高性能的方向发展。超构表面是一种新型的基于广义斯涅耳定律的平面光学调控元件，通过对散射体的形状、大小、位置和方向进行调整，可以实现任意调控电磁波参量，包括光的相位、振幅﹑偏振和频率。超构表面用于成像，实现轻薄化、平面化且多功能集成的新型元件，称为超构透镜，有望为减小光学系统复杂性给出新方案，具有广阔的应用前景。
[0004]并且，传统的光场成像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双焦消色差超构透镜，其特征在于：包括光源、主透镜、线偏振片、偏振转换片、第一物镜、双焦消色差超构透镜阵列、第二物镜、光学传感器，所述光源、主透镜、线偏振片、偏振转换片、第一物镜、双焦消色差超构透镜阵列、第二物镜、光学传感器依次构成光路连接，所述双焦消色差超构透镜阵列由多个超构透镜排布组成；超构透镜包括介质衬底、电介质纳米柱结构单元阵列，所述电介质纳米柱结构单元阵列设置在介质衬底上，所述电介质纳米柱结构单元阵列包括若干不同形状的电介质纳米柱结构单元；所述电介质纳米柱单元阵列采用琼斯矩阵来表示，所述琼斯矩阵包含两个独立的相位信息，分别对应不同偏振状态的球面聚焦相位剖面，设计所述相位剖面通过两个不同正交线偏振进行独立重构。2.根据权利要求1所述的双焦消色差超构透镜，其特征在于：所述介质衬底的制作材质采用氧化铟锡导电玻璃，石英衬底、氧化硅衬底、硅衬底或金刚石衬底。3.根据权利要求2所述的双焦消色差超构透镜，其特征在于：所述电介质纳米柱单元的制作材质采用TiO2、HfO2、ZrO2、GaN、Si2N3、Si、GaAs、ZnS或AlN。4.根据权利要求1或3所述的双焦消色差超构透镜，其特征在于：所述电介质纳米柱单元为各向异性结构。5.根据权利要求4所述的双焦消色差超构透镜，其特征在于：所述电介质纳米柱结构单元的形状为矩形、v型、不对称...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡跃强，池汉彬，段辉高，贾红辉，
申请(专利权)人：湖南大学深圳研究院湖大粤港澳大湾区创新研究院广州增城，
类型：发明
国别省市：