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超分辨率菲涅尔波带片制造技术

技术编号:5915739 阅读:419 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种超分辨率菲涅尔波带片,该超分辨菲涅尔波带片是将普通的菲涅尔波带片由内至外选择部分环带保留,从而形成不连续分布的同心透光圆环结构。在优化实施例中,可将各环带边界位置移至对焦点光程差mλ±λ/4的环带之内。依据本发明专利技术的一种超分辨菲涅尔波带片中从圆环的圆心向外的第m个透光圆环的内、外半径rin,rout可由如下公式限定:其中λ是入射光波长,f是波带片的焦距,m是选自一不连续自然数集合M。与普通的菲涅尔波带片相比,当去除一系列同心透光圆环中的一部分而形成不连续分布的同心透光圆环结构时,反而可进一步取得压缩主瓣大小同时抑制旁瓣强度的技术效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光学聚焦元件,尤其是涉及一种具有超分辨率特性的菲涅尔波带 片。
技术介绍
透镜的成像分辨率可由其点扩展函数(point spread function,PSF)来表征。透 镜的焦点并非一个理想点,而是一个有大小和强度分布的光斑,光斑的强度分布被称为点 扩展函数。随着纳米技术、光存储和三维成像等技术的发展,提高透镜成像的分辨率一直是 人们所关心的问题。在成像(特别是X射线成像)、光束整形、微电子无掩模光刻、强激光能 量集中和其他需要能量聚焦到中心光斑的各种仪器中,均需要进一步对衍射光斑的主瓣进 行压缩。传统的光学透镜由玻璃制成,玻璃透镜的聚焦和成像是通过折射入射光实现的, 所以称为折射透镜(refractive lens) 0另一种透镜,菲涅尔波带片(Fresnelzone plate, FZP),是一种衍射光学聚焦元件,通过选择过滤入射光的波前(wavefront),让过滤后的光 波在空间衍射,形成聚焦,因此也被称作衍射透镜(diffractive lens) 0如附图说明图1所示,菲涅 尔波带片由一系列同心圆环间隔排列组成,每个圆环称作半波带,任意两个相邻半波带到 达焦点时具有λ/2的光程差。波带片的焦距f和第η环半径rn满足关系式

【技术保护点】
1.一种超分辨菲涅尔波带片,包括多个间隔排列的同心透光圆环,其中从圆环的圆心向外的第m个圆环的内、外半径rin,rout是由如下公式限定:(math)??(mrow)?(msub)?(mi)r(/mi)?(mi)in(/mi)?(/msub)?(mo)=(/mo)?(msqrt)?(msup)?(mrow)?(mo)((/mo)?(mi)m(/mi)?(mo)-(/mo)?(mfrac)?(mn)1(/mn)?(mn)4(/mn)?(/mfrac)?(mo))(/mo)?(/mrow)?(mn)2(/mn)?(/msup)?(msup)?(mi)λ(/mi)?(mn)2(/mn)?(/msup)?(mo)+(/mo)?(mn)2(/mn)?(mrow)?(mo)((/mo)?(mi)m(/mi)?(mo)-(/mo)?(mfrac)?(mn)1(/mn)?(mn)4(/mn)?(/mfrac)?(mo))(/mo)?(/mrow)?(mi)λf(/mi)?(/msqrt)?(mo),(/mo)?(/mrow)?(/math)(math)??(mrow)?(msub)?(mi)r(/mi)?(mi)out(/mi)?(/msub)?(mo)=(/mo)?(msqrt)?(msup)?(mrow)?(mo)((/mo)?(mi)m(/mi)?(mo)+(/mo)?(mfrac)?(mn)1(/mn)?(mn)4(/mn)?(/mfrac)?(mo))(/mo)?(/mrow)?(mn)2(/mn)?(/msup)?(msup)?(mi)λ(/mi)?(mn)2(/mn)?(/msup)?(mo)+(/mo)?(mn)2(/mn)?(mrow)?(mo)((/mo)?(mi)m(/mi)?(mo)+(/mo)?(mfrac)?(mn)1(/mn)?(mn)4(/mn)?(/mfrac)?(mo))(/mo)?(/mrow)?(mi)λf(/mi)?(/msqrt)?(mo),(/mo)?(/mrow)?(/math)其中λ是入射光波长,f是波带片的焦距,m是选自一不连续自然数集合M。...

【技术特征摘要】
1.一种超分辨菲涅尔波带片,包括多个间隔排列的同心透光圆环,其中从圆环的圆心 向外的第m个圆环的内、外半径rin,r。ut是由如下公式限定2.如权利要求1所述的超分辨菲涅尔波带片,其特征在于,所述不连续自然数集合M使 所述菲涅尔波带片满足如下条件在衍射光斑的主瓣大小压缩的同时,最大旁瓣强度相对于主瓣强度最小或不超过主瓣 强度的预定比例。3.如权利要求1或2所述的超分辨菲涅尔波带片,其特征在于,所述不连续自然数集合 M是通过穷举法、遗传算法、全局优化算法、或打靶法获得。4.一种超分辨菲涅尔波带片,包括多个间隔排列的同心透光圆环,其中从圆环的圆心 向外的第m个圆环的内、外半径rin,r。ut是由如下公式限定5.如权利要求4所述的超分辨菲涅尔波带片,其特征在于,所述不连续自然数集合M使 所述菲涅尔波带片满足如下条件在衍射光斑的主瓣大小压缩的同时,最大旁瓣强度相对于主瓣强度最...

【专利技术属性】
技术研发人员:周成刚
申请(专利权)人:上海科学院
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]

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