多焦点矢量超透镜、设计方法及光学系统技术方案

技术编号:44567230 阅读:13 留言:0更新日期:2025-03-11 14:24
本发明专利技术揭示了一种多焦点矢量超透镜、设计方法及光学系统,所述设计方法包括:获取当前物平面琼斯矩阵信息和目标像平面琼斯矩阵信息,并根据两者之间的差异确定目标函数;基于迭代傅里叶算法优化所述当前物平面琼斯矩阵信息,直至所述目标函数收敛,固定最终物平面琼斯矩阵信息;根据所述最终物平面琼斯矩阵信息,计算多焦点矢量超透镜的最终设计信息。本发明专利技术提供的设计方法能够引入偏振态调控的物理概念,适应于矢量超透镜全息功能的需求,并能快速确定设计方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学成像,尤其涉及一种多焦点矢量超透镜、设计方法及光学系统


技术介绍

1、超表面光学器件因具有体积小、功能多、易集成等优势而被广泛应用于光学成像领域,并有望成为下一代高集成度偏振成像系统的开发平台。当配置为多自由度超表面光学器件时,还能够实现对入射光振幅、相位、偏振态等参数的高效调控,适用于矢量光束整形、紧凑型偏振分束器、全斯托克斯参量测量、三维结构光产生、多光子量子纠缠态探测与重构等领域。

2、超表面光学器件的侧面处,按照某种相位分布设置有纳米结构;在计算全息领域,可以采用相位恢复算法确定满足某种需求的物平面相位分布,以对应进行超透镜设计。但在基于不同入射偏振响应进行优化的场景下,传统的相位恢复算法只是将不同偏振态调控的全息相位简单叠加,而无法真正实现灵活动态的偏振态调控。


技术实现思路

1、本专利技术的目的之一在于提供一种多焦点矢量超透镜设计方法,以解决现有技术中超透镜设计方法无法真正实现偏振态调控,导致设计形成的超透镜对偏振光响应效果差的技术问题。

2、本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多焦点矢量超透镜设计方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的多焦点矢量超透镜设计方法,其特征在于,所述“基于迭代傅里叶算法优化所述当前物平面琼斯矩阵信息”具体包括:

3.根据权利要求2所述的多焦点矢量超透镜设计方法,其特征在于,所述梯度约束因子为所述目标函数对所述总相位因子的导数。

4.根据权利要求1所述的多焦点矢量超透镜设计方法,其特征在于,所述目标函数为所述当前物平面琼斯矩阵与所述目标像平面琼斯矩阵的欧氏距离。

5.根据权利要求1所述的多焦点矢量超透镜设计方法,其特征在于,所述目标像平面琼斯矩阵信息携带有目标偏振态下的...

【技术特征摘要】

1.一种多焦点矢量超透镜设计方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的多焦点矢量超透镜设计方法,其特征在于,所述“基于迭代傅里叶算法优化所述当前物平面琼斯矩阵信息”具体包括:

3.根据权利要求2所述的多焦点矢量超透镜设计方法,其特征在于,所述梯度约束因子为所述目标函数对所述总相位因子的导数。

4.根据权利要求1所述的多焦点矢量超透镜设计方法,其特征在于,所述目标函数为所述当前物平面琼斯矩阵与所述目标像平面琼斯矩阵的欧氏距离。

5.根据权利要求1所述的多焦点矢量超透镜设计方法,其特征在于,所述目标像平面琼斯矩阵信息携带有目标偏振态下的斯托克斯参量、穆勒矩阵信息和散射矩阵信息至少其中之一。

6.根据权利要求1所述的多焦点矢量超透镜设计方法,其特征在于,所述目标像平面矩阵信息携带有目标偏振态下的椭圆度信息和/或方位角信息;的所述“获取当前物平面琼斯矩阵信息和目标像平面琼斯矩阵信息,并根据两者之间的差异确定目标函数”具体包括:

7.根据权利要求6所述的多焦点矢量超透镜设计方法,其特征在于,所述n种目标偏振态配置为,在庞加莱球处围设形成正多面体。

8.根据权利要求6所述的多焦点矢量超透镜设计方法,其特征在于,所述n种目标偏振态包括圆偏振态、第一椭圆偏振态、第二椭圆偏振态和第三椭圆偏振态。

9.根据权利要求6所述的多焦点矢量超透镜设计方法,其特征在于,n=4。

10.根据权利要求1所述的多焦点矢量超透镜设计方法,其特征在于,所述“获取当前物平面琼斯矩阵信息和目标像平面琼斯矩阵信息,并根据两者之间的差异确定目标函数”具体包括:

11.根据权利要求10所述的多焦点矢量超透镜设计方法,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:李枫竣史坦邓子岚李向平
申请(专利权)人:苏州山河光电科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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