[发明专利]一种宽带消色差全介质平面透镜的制作方法

摘要

本发明提供一种宽带消色差全介质平面透镜的制作方法，包括：推导等效折射率分布公式并求频率的偏导数；选择透镜材料；计算每种柱状结构单元所对应的宽带光谱响应；计算出每种柱状结构单元对应的等效折射率；确定消色差平面透镜半径R、透镜焦距f，对介质衬底上半径为R的区域进行周期性取样，得到多个取样点；计算每个取样点等效折射率，得到每一取样点对应的柱状结构单元；在介质衬底上排列出相同厚度的不同柱状介质结构，完成透镜的制作。本发明提供了一种宽带消色差全介质平面透镜的制作方法，制作出连续带宽范围内消色差的带宽消色差全介质平面透镜，该透镜通过等效折射率方面和全介质材料实现将带宽范围内的光聚焦到近似同一焦平面的技术效果。

主权项

1.一种宽带消色差全介质平面透镜的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：根据宽带消色差透镜的相位分布和透射式平板相位分布，得到宽带消色差透镜所需满足的等效折射率分布公式；S2：对等效折射率分布公式求频率的偏导数，得到等效材料色散分布公式；S3：确定消色差带宽范围，在介质材料中选择介质衬底材料、透镜结构材料；S4：根据选择的介质衬底材料、透镜结构材料选择确定厚度的各种柱状结构单元并选定周期排列方式，计算每种柱状结构单元所对应的宽带光谱响应；S5：根据宽带光谱响应及等效材料色散分布公式筛选出在所需消色差带宽范围内无等效材料色散的柱状结构单元，计算出每种柱状结构单元对应的等效折射率；S6：根据得到等效折射率的范围确定所需消色差平面透镜半径R、透镜焦距f，选取适当的常数值α和β，对介质衬底上半径为R的圆形区域进行周期性取样，得到多个取样点；S7：根据等效折射率分布公式计算得到每个取样点所需的等效折射率，将得到的等效折射率与步骤S5中得到的每种柱状结构单元对应的等效折射率作对比，得到每一取样点对应的柱状结构单元；S8：根据得到的柱状结构单元，在介质衬底上排列出相同厚度的不同柱状介质结构，从而完成宽带消色差全介质平面透镜的制作。