[發明專利]一種多臺階衍射透鏡及其制作方法有效
| 申請號： | 202010020695.5 | 申請日： | 2020-01-09 |
| 公開（公告）號： | CN113093321B | 公開（公告）日： | 2022-09-27 |
| 發明（設計）人： | 陳成;黃文彬;劉艷花;陳林森 | 申請（專利權）人： | 蘇州大學 |
| 主分類號： | G02B5/18 | 分類號： | G02B5/18 |
| 代理公司： | 蘇州華博知識產權代理有限公司 32232 | 代理人： | 黃珩 |
| 地址： | 215000*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 臺階 衍射 透鏡 及其 制作方法 | ||
1.一種多臺階衍射透鏡算法流程，其特征在于，
針對多臺階衍射透鏡的參數，應用算法獲得優化臺階高度分布信息和品質因數FoM；所述多臺階衍射透鏡包括幾何中心及圍繞所述幾何中心設置的多環結構，所述多環結構的環高不完全一致，形成多級臺階，所述多環結構垂直于所述幾何中心的截面為圓環形或多環帶嵌套的矩形；所述多臺階衍射透鏡參數包括焦距、數值孔徑、直徑、工作波長范圍；其中，
所述品質因數FoM的計算公式為：
其中N為針對消色差設計的頻率數目，ω為每個頻率的權重，
Ii為算法仿真的光強分布，Ti為目標光強分布。
2.根據權利要求1所述的多臺階衍射透鏡算法流程，其特征在于，所述多臺階衍射透鏡算法流程具體包括以下步驟：
S1、初始化高度分布和FoM；
S2、開始迭代；
S3、隨機生成環帶序列；
S4、按序列號選擇環帶；
S5、對環帶施加正擾動；
S6、判斷FoM是否增加，如果FoM增加，執行步驟S7；如果FoM沒有增加，執行步驟S8；
S7、所有環帶遍歷結果，并判斷是否符合截止條件，如果不符合截止條件，重復執行步驟S2；如果符合截止條件，執行步驟S9；
S8、對環帶施加負擾動，并再次判斷FoM是否增加；如果FoM增加，重復執行步驟S7；如果FoM沒有增加，舍棄對環帶施加負擾動的操作，執行步驟S7；
S9、輸出優化高度分布信息。
3.根據權利要求1所述的多臺階衍射透鏡算法流程，其特征在于，所述步驟S5中正擾動定義為給環增加預定高度，所述步驟S8的負擾動定義為給環降低預定高度。
4.一種多臺階衍射透鏡的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：
Sa、根據權利要求1所述的多臺階衍射透鏡的算法流程獲取優化臺階高度分布信息和品質因數FoM，使用光場3D打印匹配的多臺階衍射透鏡負向互補模具；
Sb、使用磁控濺射等低溫鍍膜方式給多臺階衍射透鏡負向互補模具鍍一層200到500納米的金屬膜；
Sc、將多臺階衍射透鏡負向互補模具垂直浸入光敏樹脂溶膠中，然后垂直取出，抽真空排氣泡，切除多余的樹脂；
Sd、將注入光敏樹脂的模具置于紫外光下進行光固化成型；
Se、脫模。
5.根據權利要求4所述的多臺階衍射透鏡的制備方法，其特征在于，所述多臺階衍射透鏡負向互補模具比設計的多臺階衍射透鏡的環數多一環，且最外環的環高大于所述設計的最大環高。
6.根據權利要求4所述的多臺階衍射透鏡的制備方法，其特征在于，所述步驟Se具體包括將光固化后的模具置于有機溶劑中進行超聲，使得多臺階衍射透鏡從模具中脫落。
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