申请/专利权人：中国科学院光电技术研究所

申请日：2024-02-26

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN117872597A

主分类号：G02B27/00

分类号：G02B27/00;G02B5/18

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.30#实质审查的生效;2024.04.12#公开

摘要：本发明公开了一种双面消色差衍射透镜及设计方法，不同于目前常用于衍射透镜的平面结构，这种经过优化的双面消色差衍射透镜使用了凸面结构，这种凸面结构相比于平面结构提供了更多的光焦度，同时共相能力具有一定的提升，这种更强的共相能力提高了其斯特列尔比。并且该透镜两个面的微结构都可以做进一步的处理工作，比如仿真PSF进行图像分析及处理等操作。本发明可以直接通过光学设计中所需波长以及材料折射率对微结构高度进行直接计算以及模拟，在可见光以及红外波段中均适用。

主权项：1.一种双面消色差衍射透镜的设计方法，其特征在于，所述消色差衍射透镜由具有不同微结构的环带组成，微结构求解步骤包括：步骤S1，确定消色差衍射透镜的工作波段，进而确定进行光学设计所需的光学材料；步骤S2，确定所需透镜参数，参数包括直径，焦距数据；步骤S3，根据所需透镜直径确定其环带数量；步骤S4，根据其环带数量计算透镜第一面的第一个环带微结构初始高度，由于环带数量会影响微结构高度，所以要根据透镜的工作波长、选用材料以及计划使用的加工方式进行选择；根据初始高度对曲率半径以及Conic系数进行优化，根据优化后的数据重新计算其微结构的真实高度；步骤S5，根据谐衍射透镜的原理，其余环带微结构的高度与第一个环带微结构高度相同，并且其他微结构的宽度在步骤S3确定环带数量时就已经确定；确定上述数据后对其余环带仿照步骤S4，根据上述数据对其余环带微结构的曲率半径以及Conic系数进行优化，如此便完成第一个微结构面的设计；其中，第一个面微结构高度与曲率半径各数据的关系表达式为： 其中，Hdoe为微结构高度，Rmax为每个环带的最大半径，c为所求点的曲率，k为所求点的Conic系数；步骤S6，该双面衍射消色差透镜是通过分区优化来达到消色差的目的；由于消色差衍射透镜的第一面每个环带的半径较大，所以将第一个面的每个微结构都看做折射面，第二个面则利用衍射微结构完成消色差。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院光电技术研究所 一种双面消色差衍射透镜及设计方法

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