[發明專利]廣義m-bonacci波帶片及其構造方法

在審

• 申請號: 201810097306.1
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108363131A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 程書博
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: G02B5/18
• 分類號: G02B5/18
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 黃君軍

本發明公開了一種廣義m?bonacci波帶片及其構造方法，波帶片由透明環帶和不透明環帶按照廣義m?bonacci二值序列的排列規則交替排列而成；其構造方法為：構造廣義m?bonacci數，根據廣義m?bonacci數遞推規律產生廣義m?bonacci二值非周期序列，并結合相應透過率函數即可獲得基于廣義m?bonacci二值非周期序列的波帶片。本發明構造的波帶片具有強度相等的兩個主焦點，該兩個主焦點在軸向的位置滿足廣義precious分割比，使得兩個主焦點距離波帶片的距離之比滿足多種比例關系，從而使得波帶片可在兩個指定的平面成像、實現激光三維空間并行操作及在三維光攝技術中實現多平面同時捕獲微粒。

技術領域

本發明涉及光電技術，尤其是涉及一種廣義m-bonacci波帶片及其構造方法。

背景技術

非周期波帶片在許多科研領域有著廣泛的應用。例如，斐波拉契波帶片在軸向能夠產生兩個強度相等的焦點，這兩個焦點距離波帶片的距離滿足黃金分割比，該波帶片產生的雙焦點能在兩個平面同時捕獲粒子。基于廣義斐波拉契序列產生的波帶片或光子篩能夠作為特殊的衍射光學元件應用到成像和光刻領域。廣義的黃金分割比包含黃金分割比。斐波那契開諾棱鏡產生的兩個高強度的焦點能進行清晰成像，這兩個焦點的位置滿足黃金分割比。廣義的斐波拉契波帶片產生的兩個焦點的位置滿足幾種特殊的比例。但是，比例值的大小受限于波帶片的結構。基于希臘階梯序列的廣義斐波拉契波帶片產生的雙焦點的位置滿足各種不同的比例。但是，這種情況只適用于斐波拉契序列，不適用于m-bonacci等其他序列。除此以外，m-bonacci光柵產生的衍射極點的位置與廣義的黃金分割比有關。廣義的黃金分割比是m-golden分割比，基于2-bonacci和3-bonacci序列產生的Fibonacci和Tribonacci波帶片的雙焦點的位置的比例分別與2-golden分割比和3-golden分割比相關。基于m-bonacci序列的m-bonacci波帶片產生的雙焦點的位置的比例與m-golden分割比有關。但是，m-bonacci波帶片產生的雙焦點距波帶片的距離之比不是相應數學特征方程的解析解，而且比值受限于m-bonacci序列，不是任意的。雖然修正的Thue-Morse波帶片能產生兩個主焦點，它們沿軸向的位置可以任意設計，但是，兩個焦點的位置之比保持不變。

考慮到寬帶照明下減小的成像像差，在三維光鑷技術領域實現多平面穩定捕獲微粒以及實現軸向動態操作微粒，有必要設計一種沿軸向具有兩個強度相等的焦點且焦點相對位置可以調整的波帶片。

發明內容

本發明的目的在于克服上述技術不足，提出一種廣義m-bonacci波帶片及其構造方法，解決現有技術中波帶片的兩個主焦點無法按設定比例調節的技術問題。

為達到上述技術目的，本發明的技術方案提供一種廣義m-bonacci波帶片，所述波帶片由透明環帶和不透明環帶按照廣義m-bonacci二值(0/1)非周期序列的排列規則交替排列而成。

同時，本發明還提供一種廣義m-bonacci波帶片的構造方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、構造廣義m-bonacci數，并根據廣義m-bonacci數遞推規律推廣產生廣義m-bonacci二值序列；

S2、將廣義m-bonacci二值序列代入相應透過率函數即可構造獲得基于廣義m-bonacci二值非周期序列的波帶片。

與現有技術相比，本發明構造的波帶片具有強度相等的兩個主焦點，該兩個主焦點在軸向的位置滿足廣義precious分割比，兩個主焦點與波帶片之間的距離之比滿足m-golden mean和precious mean等多種比例關系，從而使得波帶片兩個主焦點的相對位置可以調整，其可在兩個指定的平面成像、實現激光三維空間并行操作及在三維光攝技術中實現軸向動態操作微粒等。

附圖說明