[发明专利]聚焦和感测装置、方法和系统

权利要求书

1.一种电磁装置，包括：

聚焦结构，其被定向成接收输入电磁能，并具有对输出电磁能的标称焦深；以及

调焦结构，其布置成接收所述输出电磁能，并具有为所述输出电磁能提供大于所述标称焦深的扩展的焦深的电磁参数，所述电磁参数包括：

轴向电磁参数；以及

横向电磁参数，其逆向地相应于所述轴向电磁参数。

2.如权利要求1所述的电磁装置，其中所述聚焦结构包括折射结构。

3.如权利要求1所述的电磁装置，其中所述聚焦结构包括反射结构。

4.如权利要求1所述的电磁装置，其中所述聚焦结构包括衍射结构。

5.如权利要求1所述的电磁装置，其中所述聚焦结构包括天线的至少一部分。

6.如权利要求1所述的电磁装置，其中所述扩展的焦深相应于实际聚焦区。

7.如权利要求6所述的电磁装置，还包括：

位于所述实际聚焦区内的至少一个电磁传感器。

8.如权利要求6所述的电磁装置，其中所述实际聚焦区至少部分地在所述调焦结构内。

9.如权利要求8所述的电磁装置，其中所述电磁参数限定在所述实际聚焦区内的在空间上变化的折射率。

10.如权利要求8所述的电磁装置，其中所述电磁参数限定在所述实际聚焦区的至少一部分内的负折射率。

11.如权利要求8所述的电磁装置，其中所述电磁参数限定在所述实际聚焦区的至少一部分内具有小于1的绝对值的折射率。

12.如权利要求1所述的电磁装置，其中所述聚焦结构限定轴向方向，且所述轴向电磁参数相应于所述轴向方向。

13.如权利要求12所述的电磁装置，其中所述轴向方向相应于所述聚焦结构的光轴。

14.如权利要求12所述的电磁装置，其中所述横向电磁参数相应于横向方向，所述横向方向实质上垂直于所述轴向方向。

15.如权利要求1所述的电磁装置，其中所述轴向电磁参数包括轴向电容率。

16.如权利要求15所述的电磁装置，其中所述横向电磁参数包括实质上是所述轴向电容率的乘法逆元素的横向电容率。

17.如权利要求15所述的电磁装置，其中所述轴向电磁参数包括轴向磁导率。

18.如权利要求17所述的电磁装置，其中所述横向电磁参数包括实质上是所述轴向磁导率的乘法逆元素的横向磁导率。

19.如权利要求17所述的电磁装置，其中所述轴向电容率大体上等于所述轴向磁导率。

20.如权利要求19所述的电磁装置，其中所述横向电磁参数包括实质上是所述轴向磁导率的乘法逆元素的横向磁导率。

21.如权利要求1所述的电磁装置，其中所述聚焦结构和所述调焦结构具有空间间隔。

22.如权利要求21所述的电磁装置，其中所述空间间隔限定所述聚焦结构和所述调焦结构之间的中间区，且其中所述调焦结构包括输入表面区，所述输入表面区实质上不反射从所述中间区入射在所述输入表面区上的电磁能。

23.如权利要求22所述的电磁装置，其中所述中间区的波阻抗大体上等于所述输入表面区的波阻抗。

24.如权利要求23所述的电磁装置，其中所述中间区限定第一电容率和第一磁导率，所述输入表面区限定第二电容率和第二磁导率，以及所述第二电容率与所述第一电容率的比率大体上等于所述第二磁导率与所述第一磁导率的比率。

25.如权利要求24所述的电磁装置，其中所述输入表面区限定表面垂直方向和表面平行方向，所述第二电容率包括相应于所述表面垂直方向的表面垂直电容率和相应于所述表面平行方向的表面平行电容率，以及所述表面垂直电容率与所述第一电容率的比率实质上是所述表面平行电容率与所述第一电容率的比率的乘法逆元素。