[发明专利]新型波带片的构造方法及其制成波带片

说明书

本发明公开了一种新型波带片的构造方法，包括设计能产生四个等强焦点波带片的Cantor‑Thue‑Morse序列；复制Cantor‑Thue‑Morse序列从而产生修正的Cantor‑Thue‑Morse序列；修正的Cantor‑Thue‑Morse序列代入透过率函数进行计算，得到最终的修正Cantor‑Thue‑Morse波带片的构造参数，完成新型波带片的构造。本发明还公开了由所述新型波带片的构造方法制成的波带片。本发明能够便利地产生四个等强焦点，从而能够在多个指定的平面成像，在三维空间中同时捕获微粒，以及用于多平面光刻。

技术领域

本发明属于光电技术领域，具体涉及一种新型波带片的构造方法及其制成波带片。

背景技术

近年来，能产生等强焦点的非周期波带片有许多应用。基于斐波那契，Thue-Morse和希腊阶梯序列的波带片分别能产生双涡旋光，两个低色差图像或多平面的光学捕获，以及可设计的三维焦点阵列。

许多非周期波带片能在轴向产生两个等强主焦点。斐波那契波带片和开诺斐波那契棱镜能在轴向产生两个满足黄金分割比的主焦点。广义斐波那契波带片和希腊阶梯波带片能产生两个可设计的等强主焦点。M-bonacci波带片能产生位置满足m-golden mean的等强双焦点，并且能产生两个同样清晰的图像。Thue-Morse波带片能产生有许多次焦点的等强双焦点来减少图像色差或在多个平面同时捕获微粒。修正的Thue-Morse波带片能在轴向产生两个任意设计的双焦点。但是，这些波带片仅仅能产生两个等强而不能产生三个或三个以上的等强焦点。

一些波带片能轴向产生三个或三个以上的近似等强多焦点。拥有梯度位相结构的菲涅尔波带片能沿着光轴产生多个近似等强焦点。由四个象限里不同光程差标量因子和设计的焦长的希腊阶梯波带片组成的复合希腊阶梯波带片能在轴向产生近似等强的多焦点。修正的复合波带片能在轴向产生三个近似等强的焦点。但是，梯度位相结构的波带片难以制作，复合波带片产生的多焦点的强度受复合结构的影响，并且，等强焦点的强度不能在保持低强度非均一性基本不变的情况下进一步增强。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种能够便利地产生四个等强焦点的新型波带片的构造方法。

本发明的目的之二在于提供一种由所述新型波带片的构造方法所制成的波带片。

本发明提供的这种新型波带片的构造方法，包括如下步骤：

S1.设计能产生四个等强焦点波带片的Cantor-Thue-Morse序列；

S2.将步骤S1得到的Cantor-Thue-Morse序列复制，从而产生修正的Cantor-Thue-Morse序列；

S3.将步骤S2得到的修正的Cantor-Thue-Morse序列代入透过率函数进行计算，得到最终的修正Cantor-Thue-Morse波带片的构造参数，从而完成新型波带片的构造。

步骤S1所述的设计能产生四个等强焦点波带片的Cantor-Thue-Morse序列，具体为采用如下步骤设计Cantor-Thue-Morse序列：

A.得到第二级Cantor序列ABABBBABA；其中A代表波带片的高透过率环，B代表波带片的低透过率环；

B.在步骤A得到的第二级Cantor序列ABABBBABA中，按照Thue-Morse序列的替换规则，将第二级Cantor序列中的A替换为AB，B替换为BA，从而得到Cantor-Thue-Morse序列ABBAABBABABAABBAAB。

步骤S2所述的通过复制Cantor-Thue-Morse序列从而产生修正的Cantor-Thue-Morse序列，具体为采用如下步骤进行复制：

a.设定需要复制的次数m-1，m为自然数；