窄带消色差超透镜的设计方法和超透镜技术

技术编号:40122688 阅读:25 留言:0更新日期:2024-01-23 20:54
本申请涉及一种窄带消色差超透镜的设计方法和超透镜,该方法通过先设计超透镜的初始结构;再基于粒子群算法修改初始结构中纳米柱单元的初始尺寸分布,得到第一优化结构;基于针对第一优化结构计算出的第一仿真聚焦结果与预设的第一目标聚焦结果之间的差值,得到各个第一优化结构的评价值;基于最小的评价值修改粒子群算法的优化方向,并重复上述修改结构和计算评价值的过程,直到满足收敛条件,得到用于窄带消色差的目标结构。本申请基于聚焦结果,通过反馈式的自适应优化算法,简化透镜的设计方法,得到成像效果更好的窄带消色差超透镜,解决了现有技术中针对消色差超透镜设计难度大,成像效果差的问题,实现了高质量的消色差性能。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及光学元件设计,特别是涉及一种窄带消色差超透镜的设计方法和超透镜


技术介绍

1、超表面材料,是一种具有特殊结构和性质的人工制造材料,其特点是在微观尺度上具有优异的电磁响应特性。它的独特之处在于,通过精确设计和排列微观单元结构,可以实现对电磁波的精确控制和操纵,包括光的传播、反射、吸收、透射等。而由这种新型材料对光场的相位和振幅进行调控得到的透镜即超透镜。这种透镜相较于传统透镜,由纳米量级的亚波长结构构成,具有极大的薄厚度和轻重量优势,在表现出卓越的波前整形的性能的同时,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,未来可以使用在手机摄像头及vr眼镜的设计中。

2、但是不同波长的光具有不同的折射率,这会导致不同波长的光经过透镜后产生不同的聚焦效果,即色差。对于普通的超透镜而言,由于其更薄的厚度和更大的透射率,不同波长的光经过超透镜后产生的色差更加明显。

3、现有技术中有学者在厚度方向上利用了空分复用的原理,设计双层耦合超透镜结构来实现消色差效果,但其设计难度较大,且设计出的透镜在成像效果上会牺牲一定的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种窄带消色差超透镜的设计方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的窄带消色差超透镜的设计方法,其特征在于,所述超透镜的口径不小于3000微米。

3.根据权利要求1所述的窄带消色差超透镜的设计方法,其特征在于,所述基底的材料为二氧化硅,所述纳米柱单元的材料为硫系玻璃。

4.根据权利要求1所述的窄带消色差超透镜的设计方法,其特征在于,还包括:

5.根据权利要求4所述的窄带消色差超透镜的设计方法,其特征在于,所述得到用于窄带消色差的目标结构,包括:

6.根据权利要求4所述的窄带消色差超透镜的设计方法,其特征在于,...

【技术特征摘要】

1.一种窄带消色差超透镜的设计方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的窄带消色差超透镜的设计方法,其特征在于,所述超透镜的口径不小于3000微米。

3.根据权利要求1所述的窄带消色差超透镜的设计方法,其特征在于,所述基底的材料为二氧化硅,所述纳米柱单元的材料为硫系玻璃。

4.根据权利要求1所述的窄带消色差超透镜的设计方法,其特征在于,还包括:

5.根据权利要求4所述的窄带消色差超透镜的设计方法,其特征在于,所述得到用于窄带消色差的目标结构,包括:

6.根据权利要求4所述的窄带消色差超透镜的设计方法,其特征在于,所述基于所述初始...

【专利技术属性】
技术研发人员:马耀光陈琦凯
申请(专利权)人:浙江大学杭州国际科创中心
类型:发明
国别省市:

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