[实用新型]一种光谱成像系统

权利要求书

1.一种光谱成像系统，其特征在于，包括：第一超透镜(1)、第二超透镜(2)以及探测器(3)；所述第二超透镜(2)设置在所述第一超透镜(1)的出光侧，所述探测器(3)设置在所述第二超透镜(2)的出光侧；

所述第一超透镜(1)用于将具有不同波长的入射光束按波长进行分束，得到多种目标光束，并将多种所述目标光束分别以不同的主光线偏折角度射向所述第二超透镜(2)；每种所述目标光束对应一种波长的入射光束；

所述第二超透镜(2)用于将不同的主光线偏折角度对应的目标光束分别聚焦射向所述探测器(3)的不同位置；

所述探测器(3)用于获取入射的多种所述目标光束。

2.根据权利要求1所述的光谱成像系统，其特征在于，所述第一超透镜(1)包括：阵列式排布的多个纳米结构单元(11)；所述纳米结构单元(11)用于将具有不同波长的入射光束按波长进行分束，得到多种所述目标光束，并将多种所述目标光束分别以不同的主光线偏折角度射向所述第二超透镜(2)。

3.根据权利要求2所述的光谱成像系统，其特征在于，所述纳米结构单元(11)包括：第一纳米结构(111)和第二纳米结构(112)，所述第一纳米结构(111)与所述第二纳米结构(112)相邻设置；所述入射光束所具有的波长包括：第一波长、第二波长和第三波长；

所述第一纳米结构(111)用于将所述第一波长的入射光束调制为具有第一主光线偏折角度的目标光束，并将具有所述第一主光线偏折角度的目标光束射向所述第二超透镜(2)；

所述第二纳米结构(112)用于将所述第二波长的入射光束调制为具有第二主光线偏折角度的目标光束，并将具有所述第二主光线偏折角度的目标光束射向所述第二超透镜(2)；

所述第一纳米结构(111)与所述第二纳米结构(112)还用于将所述第三波长的入射光束按平行于主光轴的方向射向所述第二超透镜(2)。

4.根据权利要求3所述的光谱成像系统，其特征在于，所述第一纳米结构(111)对所述第一波长的入射光束的相位调控满足：

其中，r₁表示所述第一纳米结构(111)与所述第一超透镜(1)中心之间的距离；表示所述第一纳米结构(111)的相位；λ₁表示所述第一波长；α₁表示所述第一主光线偏折角度。

5.根据权利要求3所述的光谱成像系统，其特征在于，所述第二纳米结构(112)对所述第二波长的入射光束的相位调控满足：

其中，r₂表示所述第二纳米结构(112)与所述第一超透镜(1)中心之间的距离；表示所述第二纳米结构(112)的相位；λ₂表示所述第二波长；α₂表示所述第二主光线偏折角度。

6.根据权利要求3所述的光谱成像系统，其特征在于，所述第二超透镜(2)包括：第一区域(21)、第二区域(22)和第三区域(23)；

所述第一区域(21)对应第三纳米结构(211)，所述第二区域(22)对应第四纳米结构(221)，第三区域(23)对应第五纳米结构(231)；

所述第三纳米结构(211)用于将入射的具有所述第一主光线偏折角度的目标光束聚焦射向所述探测器(3)的第一位置；

所述第四纳米结构(221)用于将按平行于主光轴的方向射入的目标光束聚焦射向所述探测器(3)的第二位置；

所述第五纳米结构(231)用于将入射的具有所述第二主光线偏折角度的目标光束聚焦射向所述探测器(3)的第三位置。

7.根据权利要求6所述的光谱成像系统，其特征在于，所述第一区域(21)的相位分布满足：

其中，r₃表示所述第三纳米结构(211)与所述第一区域(21)中心之间的距离；表示所述第三纳米结构(211)的相位；λ₁表示所述第一波长；γ₁表示射入所述第一区域(21)的主光线的偏转角；f表示所述第二超透镜(2)与所述探测器(3)之间的距离。