一种二氧化钛超透镜大视场消色差成像方法及装置制造方法及图纸

一种二氧化钛超透镜大视场消色差成像方法及装置，该方法利用时域有限差分法构建仿真模型，获取TiO<subgt;2</subgt;纳米柱单元不同尺寸下的相幅对应关系。依据单波长超衍射聚焦预设的第一目标函数，用遗传算法逆向设计并迭代优化TiO<subgt;2</subgt;超透镜表面相位，得到单波长超衍射超透镜。然后，优化遗传算法，结合瑞利‑索末菲衍射公式和宽带消色差预设的第二目标函数，再次逆向设计和优化单波长超衍射超透镜的相位，获得宽带消色差超衍射超透镜。最后，借助穷举算法和角谱理论优化不同离轴程度的点扩散函数，实现大视场消色差超衍射成像。本发明专利技术有效解决传统光学透镜和现有超透镜在大视场成像时存在的像差大、色差明显、分辨率受限以及参数调控难、离轴成像性能差问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于大视场超透镜消色差成像，具体涉及一种二氧化钛超透镜大视场消色差成像方法及装置。

技术介绍

1、在现代光学成像领域，随着对成像质量和功能要求的不断提高，传统光学透镜在大视场、消色差及超衍射成像等方面逐渐暴露出局限性。

2、传统光学透镜难以同时实现大视场和高分辨率成像。大视场成像时，像差问题较为突出，尤其在边缘视场区域，会出现明显的图像畸变、模糊等现象，严重影响成像质量。而且，传统透镜存在色差问题，不同波长的光在透镜中的折射率不同，导致焦点位置和成像大小存在差异，使得成像色彩还原不准确，在多色光成像应用中(如彩色摄影、光谱分析等)难以满足高精度需求。

3、此外，受限于光学衍射极限，传统光学透镜无法分辨小于半个波长尺度的细节，极大地限制了其在微观成像领域(如生物细胞观测、纳米材料表征等)的应用。

4、超透镜作为一种新型光学元件，由亚波长尺度的纳米结构单元组成，可对光的相位、振幅、偏振等特性进行灵活调控，为解决上述问题提供了新途径。然而，目前超透镜在大视场消色差超衍射成像方面仍面临诸多挑战。一方面，设计和制备兼具大本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种二氧化钛超透镜大视场消色差成像方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种二氧化钛超透镜大视场消色差成像方法，其特征在于，获得TiO2纳米柱单元在不同尺寸下的相幅对应关系过程：

3.根据权利要求1所述的一种二氧化钛超透镜大视场消色差成像方法，其特征在于，在得到单波长超衍射的TiO2超透镜过程中，通过遗传算法结合瑞利-索末菲衍射公式对所述TiO2超透镜表面相位的光学响应进行迭代优化，当TiO2超透镜表面相位满足连续若干次迭代后未发生变化的收敛条件时，停止迭代优化；

4.根据权利要求1所述的一种二氧化钛超透镜大视场消色差成像方法，其特征在...

【技术特征摘要】

1.一种二氧化钛超透镜大视场消色差成像方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种二氧化钛超透镜大视场消色差成像方法，其特征在于，获得tio2纳米柱单元在不同尺寸下的相幅对应关系过程：

3.根据权利要求1所述的一种二氧化钛超透镜大视场消色差成像方法，其特征在于，在得到单波长超衍射的tio2超透镜过程中，通过遗传算法结合瑞利-索末菲衍射公式对所述tio2超透镜表面相位的光学响应进行迭代优化，当tio2超透镜表面相位满足连续若干次迭代后未发生变化的收敛条件时，停止迭代优化；

4.根据权利要求1所述的一种二氧化钛超透镜大视场消色差成像方法，其特征在于，根据单波长超衍射聚焦预设的第一目标函数的表达式为：

5.根据权利要求4所述的一种二氧化钛超透镜大视场消色差成像方法，其特征在于，依据宽带消色差预设的第二目标函数的表达式为：

6.根据权利要求5所述的一种二氧化钛超透镜大视场消色差成像方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪岩，于浩文，张烈山，刁永杰，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：