[发明专利]一种补偿单透镜球差的光学抗反射多层膜的设计制备方法

摘要

本发明公开了一种补偿单透镜球差的光学抗反射多层膜的设计制备方法，包括：1)计算线偏振光经过单透镜后出瞳面处球差所产生波前差a，建立波前差a和入射角之间的函数关系，对波前差a取反并除以2π取余数，得到波前差b；2)对波前差b数个区间里的值分别取平均值，得到离散分布的波前差c；3)针对数个区间，分别优化设计相应的膜系。以对应入射角下的波前差c为该区间的光学抗反射薄膜设计的优化目标，进行光学抗反射薄膜的优化设计；4)将设计所得的数个光学抗反射多层膜按入射角度从小到大进行拼接，得到压缩单透镜球差的光学抗反射薄膜。

主权项

一种补偿单透镜球差的光学抗反射多层膜的设计制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)根据单透镜的入射面和出射面特性，计算经过单透镜后光场波前差的泽尼克多项式中球差项的系数；2)利用步骤1)中计算所得的泽尼克多项式中球差项的系数，计算线偏振光经过单透镜后出瞳面处球差所产生波前差，取该波前差对应于单透镜出瞳面极径上的一系列值为波前差a；利用单透镜的入射面和出射面特性，计算平行光入射时，单透镜入射面的入射角随出瞳极径变换的函数；利用出瞳极径，建立波前差a和入射角之间的函数关系；3)将波前差a取反，并除以2π并取余数，得到波前差b，波前差b根据不同的入射角范围划分为数个区间，得到数个区间的波前差b；对波前差b数个区间里的值分别取平均值，得到离散分布的波前差c；4)以第二折射率层和第一折射率层交替的抗反射薄膜膜系为初始结构，评价函数为F＝(I×D×C‑T)/N，I＝1是光源强度，D＝1是探测器效率，C是对应入射角下计算所得的位相值，T是对应入射角范围下的目标位相值，N＝1是归一化因子；在波前差c的每个区间内，以该区间的波前差c值为该区间的光学抗反射薄膜膜系设计的目标位相值，使评价函数F最小化为设计目标，得到不同区间内各光学抗反射膜中第二折射率层和第一折射率层的各层厚度以及周期数，即不同的入射角范围下的各光学抗反射膜；5)根据不同的入射角范围在单透镜上制备各光学抗反射膜，拼接得到补偿单透镜球差的光学抗反射多层膜。