[发明专利]基于纳米微腔的光学滤波透镜设计及多波长消色差技术

权利要求书

1.一种基于纳米微腔的光学滤波波带片的制备方法，其特征在于：确定多波长消色差聚焦的波长；将银-二氧化硅-银透射层中二氧化硅层的厚度与选取的各个波长对应；根据波带片设计公式针对各个波长完成对多波长消色差聚焦的共同设计；将不同的结构与各个环带需要的透射效果相对应，以实现多波长消色差聚焦；

具体步骤如下：

1)首先确定波带片的结构为振幅型波带片，由银反射层作为振幅型波带片中不透明带，由银-二氧化硅-银透射层作为振幅型波带片中透明波带；

2)利用电磁仿真软件FDTD Solutions对银-二氧化硅-银透射层进行优化模拟：

在确定银-二氧化硅-银透射层中银层厚度后，改变二氧化硅层的厚度可以改变透射光波的中心波长，在确定的两个中心波长λ₁和λ₂后，通过扫描得到对应的二氧化硅层厚度；取银-二氧化硅-银透射层作为波带片中的透明波带，取银反射层作为波带片中的不透明层；

3)多波长的消色差效果波带片的设计：

选取两个波长进行消色差聚焦设计，光波的中心波长分别为：λ₁和λ₂；

根据波带片的设计公式其中ρ为波带片的半径，j为波带片的环数，f为焦距，λ为入射光波波长；根据振幅型波带片具有透和不透两种情况可知，在将两个焦点相同，工作波长不同的波带片共同设计时存在四种情况分别为：

①λ₁透过，λ₂透过；②λ₁透过，λ₂不透；③λ₁不透，λ₂不透；④λ₁不透过，λ₂透过；

以上的四种情况分别对应于四种结构，分别为：

Ⅰ.二氧化硅全透层；Ⅱ.二氧化硅层为d₁的银-二氧化硅-银透射层，λ₁透射；Ⅲ.银反射层；Ⅳ.二氧化硅层为d₂的银-二氧化硅-银透射层，λ₂透射；

4)用上述四种结构设计的双波长消色差波带片，可以将λ₁和λ₂的光聚焦在相同的位置，即可实现双波长消色差波带片用于消色差聚焦的效果。