[發明專利]一種太赫茲折射消球差透鏡

在審

• 申請號: 201810342158.5
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN110389397A
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 祁峰;李惟帆
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: G02B3/02
• 分類號: G02B3/02
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 李巨智

本發明涉及一種太赫茲折射消球差透鏡，包括兩個表面，至少有一個表面為凸面，另一個表面為平面或凸面，且至少有一個表面的形狀是非球面形狀。太赫茲波束經過本發明折射消球差透鏡的整形可以獲得接近甚至達到衍射極限的高質量聚焦太赫茲波束，亦可以用其對太赫茲波束進行準直，獲得平面太赫茲波；使用本發明的太赫茲折射消球差透鏡的成像系統相比傳統太赫茲成像系統具有更好的穩定性，成像分辨率更高，可以滿足高分辨率太赫茲成像、波譜分析和生物樣品檢測等需求。

技術領域

本發明涉及太赫茲技術領域，具體地說是一種太赫茲折射消球差透鏡。

背景技術

太赫茲波是頻率為0.1～10太赫茲范圍的電磁波段，處于微波和紅外輻射之間，同時也處于宏觀經典理論與微觀量子理論的過渡區。因此，太赫茲波具有瞬態性、寬帶性、相干性、低能性等獨特性質。近年來太赫茲波在醫學成像、無損檢測和國防工業等領域的應用越發廣泛，太赫茲技術已經被證明在更加深入的物理研究和實際應用中有著廣闊前景。

太赫茲波束整形器件是太赫茲成像系統中的核心部分，用于太赫茲波束的準直和聚焦，其性能直接影響太赫茲成像質量。太赫茲波段波長遠大于可見光波長，在成像分辨率上存在固有劣勢，因此太赫茲波束整形器件的性能顯得更加重要。目前常見的太赫茲成像系統中，太赫茲波束整形由離軸拋物面反射鏡實現，雖然可以有效消除像差，但其波束重疊，系統穩定性差的缺點難以忽略。目前商用的太赫茲折射透鏡，凸表面形狀多為球面，這使得球差影響嚴重，導致系統成像分辨率不夠高，難以滿足高分辨率成像、波譜分析和生物樣品檢測等應用的需求。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種太赫茲折射消球差透鏡，能夠對太赫茲波束進行高質量的準直和聚焦整形，適用于太赫茲成像系統，最終成像分辨率和系統穩定性遠高于使用拋物面反射鏡或商用太赫茲透鏡的太赫茲成像系統。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：

一種太赫茲折射消球差透鏡，包括兩個表面，至少有一個表面為凸面，另一個表面為平面或凸面，且至少有一個表面的形狀是非球面形狀。

所述凸面包括球面、非球面和不規則曲面。

所述兩個表面都可以作為太赫茲波入射表面。

所述表面通過拋光處理。

透鏡的材料為聚乙烯、高密度聚乙烯、聚四氟乙烯或聚4-甲基戊烯。

邊緣厚度范圍為0.5mm～2mm。

本發明具有以下有益效果及優點：

1.太赫茲波束經過本發明折射消球差透鏡的整形可以獲得接近甚至達到衍射極限的高質量聚焦太赫茲波束，亦可以用其對太赫茲波束進行準直，獲得平面太赫茲波。

2.使用本發明的太赫茲折射消球差透鏡的成像系統相比傳統太赫茲成像系統具有更好的穩定性，成像分辨率更高，可以滿足高分辨率太赫茲成像、波譜分析和生物樣品檢測等需求。

附圖說明

圖1是本發明實施例1提供的太赫茲折射消球差透鏡示意圖；

圖2是本發明實施例2提供的太赫茲折射消球差透鏡準直和聚焦示意圖；

其中10為實施例1中的太赫茲折射消球差透鏡、11為實施例1的透鏡一個表面、12為實施例1的圓柱面、13為實施例1透鏡另一個表面；20為實施例2中的太赫茲折射消球差透鏡準直和聚焦系統、21和22為兩個太赫茲折射消球差透鏡。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明做進一步的詳細說明。

實施例1：