一種基于波前編碼技術(shù)的寬帶光子篩的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種光學(xué)元件，具體設(shè)及一種光子篩，尤其是應(yīng)用了波前編碼技術(shù)的 寬帶光子篩。
【背景技術(shù)】
[0002] 光子篩是由Kipp在2001年提出的一種衍射光學(xué)元件，和菲涅耳波帶片相似，都 是使奇數(shù)或偶數(shù)菲涅耳波帶透光，而使相鄰的波帶不透光。光子篩將透光的波帶設(shè)計成透 光的微孔，微孔位于波帶上，光波通過各微孔中屯、到達焦點的距離與通過光軸到達焦點的 距離之差為波長的整數(shù)倍，可W實現(xiàn)聚焦和成像，用于高分辨率顯微鏡，光譜成像，X射線成 像，UV光刻等。
[0003] 作為衍射光學(xué)元件，光子篩具有很大的色差。一般而言，對于一個焦距f的光子 篩，只對設(shè)計波長A清晰成像。因此，當(dāng)入射光波長為A+AA時，將聚焦到f+Af位置， 在原始焦平面位置產(chǎn)生背景噪音。
[0004]為解決上述問題，Gimenez等在文獻"F.Gim6nez,J.A.Monsoriu,W.D. FurIan,andA.Pons,"Fractalphotonsieve, "Opt.Express14(25), 11958 - 11963 (2006)"中提出了一種分形光子篩去拓展焦深并且減小色差。但是，該光子篩是W降 低設(shè)計波長在對焦位置的分辨率為代價的。Andersen等人在文獻"G.Andersen,and D.Tullson,"Broadbandantiholephotonsievetelescope,"Appl.Opt. 46(18), 3706 - 3708 (2007)"中提出了一種由光子篩作為主鏡的望遠系統(tǒng)。在系統(tǒng)中，另一個衍 射光學(xué)元件被設(shè)計去補償光子篩的色差特性，達到了一定的寬光譜成像效果。該種方式結(jié) 構(gòu)相對復(fù)雜。周等人在文獻"C.X.Zhou,X.C.Dong,L.F.aii,C.T.Wang,and C.L.Du,"Experimentalstudyofamultiwavelengthphotonsievedesignedby random-area-dividedapproach,"Appl.Opt. 48 巧），1619 - 1623 (2009)"中設(shè)計并加 工了一塊=波長光子篩。該光子篩的設(shè)計對于=個不同的波長分別設(shè)計=套不重疊的孔， 用于對=個波長成像。但是，其具有較低的衍射效率并且只對設(shè)計的=個波長成像。
[0005] 因此，需要對光子篩系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行改進W拓展光子篩的光譜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種基于波前編碼技術(shù)的寬帶光子篩，在不影響光子篩 的分辨率的前提下，拓展光子篩的帶寬。
[0007] 為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種基于波前編碼技術(shù)的寬帶 光子篩，具有一位相編碼板，所述位相編碼板的一個表面為位相編碼面，另一個表面為平 面，所述平面后緊貼有光子篩，所述位相編碼面選自=次編碼面、對數(shù)編碼面、指數(shù)編碼面 中的一種，所述光子篩對透過所述位相編碼面的光線衍射成像。
[0008] 進一步的技術(shù)方案，所述位相編碼面為=次編碼面，=次編碼面的面形函數(shù)為
【主權(quán)項】
1. 一種基于波前編碼技術(shù)的寬帶光子篩，其特征在于：具有一位相編碼板，所述位相 編碼板的一個表面為位相編碼面，另一個表面為平面，所述平面后緊貼有光子篩，所述位相 編碼面選自三次編碼面、對數(shù)編碼面、指數(shù)編碼面中的一種，所述光子篩對透過所述位相編 碼面的光線衍射成像。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于波前編碼技術(shù)的寬帶光子篩，其特征在于：所述位相編 碼面為三次編碼面，三次編碼面的面形函數(shù)為
式中，A為三次編碼板 的半徑，U，_F)是以直角坐標表示的位置，X2+/??2, α為三次編碼系數(shù)，α >20。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于波前編碼技術(shù)的寬帶光子篩，其特征在于：所述三次編 碼面的三次編碼系數(shù)α為20 π。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于波前編碼技術(shù)的寬帶光子篩，其特征在于：所述位相編 碼面為對數(shù)編碼面，對數(shù)編碼面的面形函數(shù)為
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于波前編碼技術(shù)的寬帶光子篩，其特征在于：所述位相編 碼面為指數(shù)編碼面，指數(shù)編碼面的面形函數(shù)為
，式
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于波前編碼技術(shù)的寬帶光子篩，其特征在于：具有一位相編碼板，所述位相編碼板的一個表面為位相編碼面，另一個表面為平面，所述平面后緊貼有光子篩，所述位相編碼面選自三次編碼面、對數(shù)編碼面、正弦編碼面中的一種，所述光子篩對透過所述位相編碼面的光線衍射成像。本發(fā)明創(chuàng)造性地將波前編碼技術(shù)引入光子篩領(lǐng)域，在光子篩之前設(shè)置了位相編碼板，對進入光子篩的光線進行波前編碼，減少了光子篩對波長的敏感性，達到了拓展帶寬的目的。
【IPC分類】G02B5-18, G02B27-44
【公開號】CN104865627
【申請?zhí)枴緾N201510288064
【發(fā)明人】王欽華, 趙效楠, 許峰
【申請人】蘇州大學(xué)
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年5月30日