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一种双焦点大视场消色差超构透镜的设计方法技术

技术编号:40422028 阅读:23 留言:0更新日期:2024-02-20 22:41
本发明专利技术提供一种双焦点大视场消色差超构透镜的设计方法。本发明专利技术的目的在于解决超构透镜设计过程中计算资源占用过高、视场范围小、设计后焦距固定无法变换等问题提供了一种实现双焦点大视场消色差超构透镜的设计方法。本发明专利技术利用光迹追踪算法对超构透镜的相位分布进行设计,通过粒子群‑遗传算法进行结构匹配优化,实现不同偏振下双通道大视场消色差聚焦。本发明专利技术通过改变入射光线偏振的状态,能对长短两种焦距的进行大视场消色差成像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于超构表面和光学元件,具体涉及一种双焦点大视场消色差超构透镜的设计方法


技术介绍

1、超构表面是一类由亚波长结构构成的二维人工器件,可以在两种介质表面引入突变相位灵活地操纵电磁波地偏振、振幅和相位等参数,从而实现电磁波地异常折射和反射。同时,透镜作为光学系统中最重要的光学元件,各种形状以及材料的透镜被人们广泛的研究并应用于实际的成像系统中。传统的球面和非球面透镜都是利用相位的累积变化实现光波波前调控,因此整个透镜具有较大的厚度和重量。并且由于制造工艺的影响,很难实现完全的球面或任意曲面,这就导致光学成像中各种像差的存在。因此,一般需要多片不同面型和材料的透镜进行组合来消除某些像差的影响。作为超构表面重要的应用之一,超构透镜可以通过每个纳米单元结构实现相位的精确控制,达到波前的精准调控。

2、现有技术中超构透镜单元结构的选择一般是通过大量的仿真构建相位数据集,计算资源占用较高;在部分应用场景中,为实现多功能复用,通常需要将多个超透镜级联或采用多层设计,增大了系统体积和设计加工难度;基于双曲相位分布设计的超构透镜视场范围小;多功能复用本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种双焦点大视场消色差超构透镜的设计方法,其特征在于,利用光迹追踪算法对超构透镜的相位分布进行设计,通过粒子群-遗传算法进行结构匹配优化,以实现不同偏振下双通道大视场消色差聚焦。

2.根据权利要求1所述的一种双焦点大视场消色差超构透镜的设计方法,其特征在于:包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种双焦点大视场消色差超构透镜的设计方法,其特征在于:还包括步骤S5:在建立超构透镜模型后,通过时域有限差分算法仿真验证超构透镜聚焦性能。

4.根据权利要求2所述的一种双焦点大视场消色差超构透镜的设计方法,其特征在于:步骤S1中,确定包括超构透镜的工作波长...

【技术特征摘要】

1.一种双焦点大视场消色差超构透镜的设计方法,其特征在于,利用光迹追踪算法对超构透镜的相位分布进行设计,通过粒子群-遗传算法进行结构匹配优化,以实现不同偏振下双通道大视场消色差聚焦。

2.根据权利要求1所述的一种双焦点大视场消色差超构透镜的设计方法,其特征在于:包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种双焦点大视场消色差超构透镜的设计方法,其特征在于:还包括步骤s5:在建立超构透镜模型后,通过时域有限差分算法仿真验证超构透镜聚焦性能。

4.根据权利要求2所述的一种双焦点大视场消色差超构透镜的设计方法,其特征在于:步骤s1中,确定包括超构透镜的工作波长、聚焦焦距、半径、数值孔径、孔径光阑大小、视场角的参数。

5.根据权利要求2所述的一种双焦点大视场消色差超构透镜的设计方法,其特征在于:在步骤s2中...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘星星周成铵方尉楠庄超群
申请(专利权)人:福州大学
类型:发明
国别省市:

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