本发明专利技术公开了一种交织型光子筛，含有透明介质、金属层和微细结构，在透明介质上制备有金属层，并在金属层上刻蚀出所需的微细结构加工而成，所述微细结构由环带状分布的处于多个奇数环带和多个偶数环带上的不同半径的多个小孔组成，处于偶数和奇数环带上的小孔的直径与所处环带带宽之间具有不同比值，在偶数和奇数环带上小孔的衍射光波在焦点处的振幅符号相反，偶数环带和奇数环带上的小孔在焦点上具有相长干涉，获得较小的光斑，并在相同最小加工尺寸的条件下，增大光子筛孔径。利用本发明专利技术能够有效压缩光子筛聚焦衍射的主斑尺寸，提高光学系统分辨率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及衍射光学元件领域，具体涉及一种交织型光子筛。
技术介绍
2001年，德国kipp教授在nature杂志上，首次提出光子筛的概念，光子筛作为一 种新型衍射元件，可以在传统折射，反射光学元件无能为力的软X射线，极紫外光谱区域聚 焦和成像，从而引起了人们的广泛关注。光子筛以波带片为基础，以大量小孔代替波带片上 的亮环。相比传统波带片，光子筛能更有效的抑制旁瓣效应和高阶衍射，并且能在同样最小 加工尺寸的条件下，获得更大的口径，从而提高系统分辨率率。为进一步提高光子筛分辨 率，人们提出了许多不同方法，相位型光子筛就是其中之一，然而，传统相位型光子筛在实 现η的相位差分布时，制作非常复杂，增加了加工难度，如何简便的实现光子筛η相位差 分布，提高光学系统分辨率，仍是人们有待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是要解决的现有技术存在的问题，是在相同最小加工尺寸的情况 下，增大光子筛孔径以提高其分辨率，并同时提高其聚焦光斑主斑能量，为此本专利技术提出一 种交织型光子筛。为了实现所述的目的，本专利技术提出交织型光子筛解决技术问题所采用的技术方案 包括透明介质、金属层和微细结构，在透明介质上制备有金属层，并在金属层上刻蚀出所需 的微细结构加工而成，所述微细结构由环带状分布的处于多个奇数环带和多个偶数环带上 的不同半径的多个小孔组成，处于偶数和奇数环带上的小孔的直径与所处环带带宽之间具 有不同比值，在偶数和奇数环带上小孔的衍射光波在焦点处的振幅符号相反，偶数环带和 奇数环带上的小孔在焦点上具有相长干涉。本专利技术的有益效果是本专利技术将光子筛上处于奇数环带和偶数环带上的小孔直径与对应带宽之间的比 值设置为不同值，从而简单的实现奇偶环带上，小孔衍射光波的复振幅符号相反，使得奇数 和偶数环带上的小孔在焦平面上发生相长干涉，产生较小光斑，提高系统分辨率。本专利技术由于小孔直径与对应环带带宽之间的最大比值，大于传统光子筛，因此，在 相同最小加工尺寸的条件下，可以获得更大口径的光子筛，从而进一步提高系统分辨率。附图说明图1为交织型光子筛结构示意图；图2为交织型光子筛小孔分布示意图；图3为相同最小加工尺寸的条件下，本专利技术实施例，分区型光子筛，以及普通光子 筛，在焦平面上，径向方向，归一化光强对比图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步描述。本实施例如图1所示，交织型光子筛是通过在透明介质4上镀上金属层3，并在金 属层3上刻蚀出所需的微细结构加工而成。在透明介质4上制备有金属层3，并在金属层3 上刻蚀出所需的微细结构加工而成，所述微细结构由环带状分布的处于多个奇数环带和多 个偶数环带上的不同半径的多个小孔1和2组成，处于偶数和奇数环带上的小孔的直径与 所处环带带宽之间的比值不同；通过设置小孔直径与环带带宽之间的比值使偶数和奇数环 带上小孔的衍射光波在焦点处的振幅符号相反，从而使得偶数环带和奇数环带上的小孔在 焦点上发生相长干涉。每个小孔中心与透明介质4中心的距离rn满足公式。=^nf λ+ η2λ2，f为光子蹄 焦距，λ为所使用光波波长，η为1/2的偶数倍，则小孔位于偶数环带，η为1/2的奇数倍，则小孔位于奇数环带，小孔对应环带带宽为P，每个小孔直径为d = PxA，k为小孔孔径 与对应环带带宽之间的比值，每个环带上的小孔数目为介0|，函数f(rn)是随4变又J化的密度函数。所述小孔包括第一小孔1和第二小孔2，第一小孔1和第二小孔2是振幅型小孔。小孔孔径与对应环带带宽之间的比值k包括处于多个偶数环带上的多个第一小 孔1的直径与环带带宽之间的比值为kl及处于多个奇数环带上的多个第二小孔2的直径 与环带带宽之间的比值为k2，在多个偶数环带上与多个奇数环带上分别具有一阶贝塞尔函 数1(·)表示为权利要求1.一种交织型光子筛，其特征在于包括透明介质、金属层和微细结构，在透明介质上制 备有金属层，并在金属层上刻蚀出所需的微细结构加工而成，所述微细结构由环带状分布 的处于多个奇数环带和多个偶数环带上的不同半径的多个小孔组成，处于偶数和奇数环带 上的小孔的直径与所处环带带宽之间具有不同比值，在偶数和奇数环带上小孔的衍射光波 在焦点处的振幅符号相反，偶数环带和奇数环带上的小孔在焦点上具有相长干涉。2.根据权利要求1所述的交织型光子筛，其特征在于，所述小孔包括第一小孔和第二 小孔，第一小孔和第二小孔是振幅型小孔。3.根据权利要求1所述的复合型光子筛，其特征在于，每个小孔中心与透明介质中心的距离rn满足公式4.根据权利要求3所述的复合型光子筛，其特征在于，小孔的直径与所处环带带宽为5.根据权利要求3所述的复合型光子筛，其特征在于，每个环带上的小孔数目为6.根据权利要求3所述的复合型光子筛，其特征在于，每个小孔直径为7.根据权利要求6所述的交织型光子筛，其特征在于，小孔孔径与对应环带带宽之间 的比值k包括处于多个偶数环带上的多个第一小孔的直径与环带带宽之间的比值为kl及 处于多个奇数环带上的多个第二小孔的直径与环带带宽之间的比值为k2，在多个偶数环带 上和多个奇数环带上分别具有一阶贝塞尔函数J1 ( ·)表示为全文摘要本专利技术公开了一种交织型光子筛，含有透明介质、金属层和微细结构，在透明介质上制备有金属层，并在金属层上刻蚀出所需的微细结构加工而成，所述微细结构由环带状分布的处于多个奇数环带和多个偶数环带上的不同半径的多个小孔组成，处于偶数和奇数环带上的小孔的直径与所处环带带宽之间具有不同比值，在偶数和奇数环带上小孔的衍射光波在焦点处的振幅符号相反，偶数环带和奇数环带上的小孔在焦点上具有相长干涉，获得较小的光斑，并在相同最小加工尺寸的条件下，增大光子筛孔径。利用本专利技术能够有效压缩光子筛聚焦衍射的主斑尺寸，提高光学系统分辨率。文档编号G02B5/18GK102053294SQ20111002556公开日2011年5月11日 申请日期2011年1月20日 优先权日2011年1月20日专利技术者严伟, 唐燕, 胡松, 赵立新 申请人:中国科学院光电技术研究所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种交织型光子筛，其特征在于包括透明介质、金属层和微细结构，在透明介质上制备有金属层，并在金属层上刻蚀出所需的微细结构加工而成，所述微细结构由环带状分布的处于多个奇数环带和多个偶数环带上的不同半径的多个小孔组成，处于偶数和奇数环带上的小孔的直径与所处环带带宽之间具有不同比值，在偶数和奇数环带上小孔的衍射光波在焦点处的振幅符号相反，偶数环带和奇数环带上的小孔在焦点上具有相长干涉。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：唐燕，胡松，赵立新，严伟，
申请(专利权)人：中国科学院光电技术研究所，
类型：发明
国别省市：90
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