[发明专利]一种高数值孔径的油浸表面等离子体超透镜

权利要求书

1.一种高数值孔径的油浸表面等离子体超透镜，由两个光学面组成，一个表面形貌为光学非球面，一个为圆形光学平面，所述油浸表面等离子体超透镜的光学非球面边界满足下列递推公式：

y(m)＝-x(m)*cot[β(2m-2)]+h+f*tan[θ(2m-2)]*cot[β(2m-2)]

r＝f×tanθ

x(1)＝0y(1)＝0y_alt(1)＝0

x(2)＝h*tan[β(2)]+f*tan[θ(2)]y(2)＝0y_alt(2)＝0

其中x(m)和y(m)表示曲面边界线上点的横纵坐标，m为正整数,作为递推公式的项数，坐标系以超透镜的顶点为原点，顶点切线为x轴建立平面直角坐标系，以垂直x轴方向为y轴，式中h为超透镜沿y轴方向上的最大厚度，f为油的高度，n₁为超透镜材料折射率，n₂为匹配油折射率，y_alt为中间变量，将曲线在x轴正半轴上的长度r等分为2m-2份，记为r(2m-2)，θ(2m-2)是以r(2m-2)为横坐标的曲线点和平行光焦点的连线与y轴的夹角；β(2m-2)为曲线上r(2m-2)对应点对应的表面等离子体超透镜内的光线与光轴的夹角，为对应的曲面法线与入射光的夹角；

平行光由光学非球面一侧垂直于圆形光学平面入射，经过光学非球面和匹配油层的二次折射后聚焦在位于超透镜的法向延长线上的焦点处。

2.根据权利要求1所述的一种高数值孔径的油浸表面等离子体超透镜，其特征在于，所述超透镜关于其自身圆形平面中心轴线对称，在平行于透镜光学平面的横截面为圆形。

3.根据权利要求1所述的一种高数值孔径的油浸表面等离子体超透镜，其特征在于，所述超透镜由对可见光透明的固态高折射率材料组成。

4.根据权利要求1所述的一种高数值孔径的油浸表面等离子体超透镜，有效数值孔径为NA＝n₁·sinα，其中n₁为表面等离子体超透镜折射率，α为平行光入射时表面等离子体超透镜能够提供的最大孔径半角。