【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及波长调控，尤其涉及一种超表面光束聚焦控制方法。
技术介绍
1、超表面是一种由二维周期性亚波长结构阵列组成的人工材料，具有高度灵活的光响应能力，通过设计合适的亚波长结构，能对实现对入射光的相位，振幅，偏振态进行任意控制，同时由于超表面器件具有体积小、系统简单、易于集成等特点，因此，超表面在平面透镜、全息、光束产生、光束整形、偏振器件等领域具有巨大的应用潜力。
2、当前，超表面已展示出了对多个光场参量进行同时调控的能力，如振幅+相位、偏振+相位、以及振幅+相位+偏振等多维度操控。 然而，现有技术在超表面光束聚焦调控方面存在一些问题和局限性：
3、1. 多波长叠加效应：在实际应用中，通常需要处理多个波长的光，而现有技术对于多波长叠加效应的处理能力有限，多波长的叠加会引起光的干涉和相位差，导致光聚焦的误差增加。
4、2. 结构设计复杂性：现有技术中，超表面的结构设计需要依赖复杂的关系式和计算模型，这些模型需要准确的输入光波长和超表面结构参数，而实际应用中光波长和结构参数的测量和控制存在一定的困难。
5、3. 聚焦精度有限：虽然现有技术能够通过理论计算得到超表面的聚焦焦点值，但实际制备的超表面结构存在一定的制备误差和不完美性，这些因素会影响超表面的聚焦精度，限制了超表面在实际应用中的性能表现。
6、综上所述，现有技术在超表面光束聚焦调控方面存在多波长叠加效应处理、结构设计复杂性和聚焦精度有限等问题。因此，有必要提出一种新的解决方案，以克服这些问题并改进超表面的聚焦性
技术实现思路
1、基于上述现有技术中存在的问题，本专利技术旨在提供一种超表面光束聚焦控制方法，通过采集n组波长的入射光传输至m个超表面后的焦点f值，得出输入光波长、超表面结构与焦点的关系式，可以得到超表面结构理论聚焦焦点值，从而准确控制超表面的聚焦效果。
2、本专利技术提供一种为了实现超表面光束聚焦误差控制的目的，本技术方案主要采用如下的技术手段：
3、s1、数据采集：采集x组不同波长λx的入射光分别经过x个不同结构的超表面结构后的光束聚焦焦点值fx；
4、s2、确定理论计算公式δ：基于上述多次采集数据的结果，获取输入光波长λx、超表面结构参数与焦点值fx的一一对应关系，由此计算得出波长λx、超表面结构参数与焦点值fx的理论计算公式δ；
5、s3、实际使用的超表面结构的结构参数确定：根据实际使用的超表面结构，得出其具体结构参数，并将该结构参数、实际使用时的输入光波长输入至步骤s2所述的理论计算公式δ，计算得到该实际使用的超表面结构的焦点值f0。
6、s4、超表面光束聚焦控制：根据计算得到该实际使用的超表面结构的焦点值f0来调节超表面结构的结构参数以实现光束聚焦控制。
7、具体的，上述步骤s2中的超表面结构参数为超表面结构有效折射率n。
8、具体的，上述步骤s2中，根据测量结果建立输入光波长、超表面结构参数与焦点的关系式，可以采用数学建模或数据拟合的方法。
9、具体的，根据计算得到该实际使用的超表面结构的焦点值来调节超表面结构的结构参数以实现光束聚焦控制，可以通过调整超表面结构参数或使用反馈控制系统等方式。
10、通过以上技术手段，可以实现超表面光束聚焦误差的控制，提高超表面光学器件的精度和性能。
11、与现有的技术相比，本专利技术的技术方案有益效果如下：
12、1. 实现了超表面光束聚焦控制，能够通过采集多组波长的入射光传输至多个超表面后的焦点f值，从而得出输入光波长、超表面结构与焦点之间的关系式，这使得我们可以准确地预测和控制超表面的聚焦焦点位置。
13、2. 基于上述关系式，一方面能够根据所需的聚焦焦点值来设计超表面的结构，从而实现理论上的精确聚焦；另一方面可以提高超表面光束聚焦焦点确定的效率，而且不需要每次另外辅助焦点测量，也可避免人为测量所带来的策略误差。
14、3. 相对于现有技术，本专利技术具有更高的聚焦精度和更灵活的调节能力，可以满足更多复杂场景下的光聚焦需求。
15、4. 通过控制超表面光束聚焦误差，本专利技术可以提高光学系统的性能和效率，为光通信、光传感等领域的应用提供更好的解决方案。
16、5. 本专利技术的方法简单易行，可以实现大规模生产和应用，具有良好的工程实用性。
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1.一种超表面光束聚焦控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的超表面光束聚焦控制方法，其特征在于，上述步骤S2中的超表面结构参数为超表面结构的有效折射率n。
3.根据权利要求1所述的超表面光束聚焦控制方法，其特征在于，上述步骤S2中，根据测量结果建立输入光波长、超表面结构参数与焦点的关系式，可以采用数学建模或数据拟合的迭代算法得出，并在计算误差满足预期时停止迭代。
4.根据权利要求1所述的超表面光束聚焦控制方法，其特征在于，根据计算得到该实际使用的超表面结构的焦点值来调节超表面结构的结构参数以实现光束聚焦控制，可以通过调整超表面结构参数或使用反馈控制系统等方式。
5.一种超表面光束聚焦控制方法，包括如下步骤：
6.一种超表面光束聚焦控制方法，包括如下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种超表面光束聚焦控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的超表面光束聚焦控制方法，其特征在于，上述步骤s2中的超表面结构参数为超表面结构的有效折射率n。
3.根据权利要求1所述的超表面光束聚焦控制方法，其特征在于，上述步骤s2中，根据测量结果建立输入光波长、超表面结构参数与焦点的关系式，可以采用数学建模或数据拟合的迭代算法...
【专利技术属性】
技术研发人员：江孝伟，方晓敏，毛建辉，郑盛梅，王琳，何胜军，黄志平，江达飞，
申请(专利权)人：衢州职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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