[發明專利]一種用于發散太赫茲波聚焦的太赫茲單透鏡及其設計方法在審
| 申請號： | 202210187566.4 | 申請日： | 2022-02-28 |
| 公開（公告）號： | CN114527568A | 公開（公告）日： | 2022-05-24 |
| 發明（設計）人： | 李惟帆;祁峰 | 申請（專利權）人： | 中國科學院沈陽自動化研究所 |
| 主分類號： | G02B27/00 | 分類號： | G02B27/00;G02B3/00;G02B1/00 |
| 代理公司： | 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002 | 代理人： | 周宇 |
| 地址： | 110016 遼*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 用于 發散 赫茲 聚焦 透鏡 及其 設計 方法 | ||
1.一種用于發散太赫茲波聚焦的太赫茲單透鏡的設計方法，所述透鏡為雙面凸透鏡，其特征在于，所述設計方法包括以下步驟：
S1：在三維坐標系原點設置太赫茲波發射源，在所述發射源沿著所述三維坐標系的z軸一側設置焦點；
S2：在所述發射源與焦點之間，沿所述z軸依次設置第一曲面、第二曲面；所述發射源發出太赫茲波經過所述第一曲面折射后入射至所述透鏡內，再經過第二曲面折射后形成出射太赫茲波，匯聚至所述焦點；
S3：將所述第一曲面、第二曲面的端緣封閉形成雙面凸透鏡；
S4：設計第一曲面、第二曲面的表面參數，對兩個凸面進行像差優化。
2.根據權利要求1所述的一種用于發散太赫茲波聚焦的太赫茲單透鏡的設計方法，其特征在于，所述單透鏡的材料為聚合物或半導體材料。
3.根據權利要求1所述的一種用于發散太赫茲波聚焦的太赫茲單透鏡的設計方法，其特征在于，所述步驟3中是采用非光學平面封閉所述第一曲面、第二曲面的端緣。
4.根據權利要求1所述的一種用于發散太赫茲波聚焦的太赫茲單透鏡的設計方法，其特征在于，所述第一曲面、第二曲面的表面參數包括：通光孔經、頂點曲率半徑。
5.根據權利要求4所述的一種用于發散太赫茲波聚焦的太赫茲單透鏡的設計方法，其特征在于，所述單透鏡的通光孔徑依據入射太赫茲波發散角和所述前焦距設計；所述前焦距為太赫茲波發射源到所述第一曲面頂點的距離。
6.根據權利要求4所述的一種用于發散太赫茲波聚焦的太赫茲單透鏡，其特征在于，所述第一曲面的頂點曲率半徑依據所述前焦距和所述材料的折射率設計。
7.根據權利要求4所述的一種用于發散太赫茲波聚焦的太赫茲單透鏡，其特征在于，所述第二曲面的頂點曲率半徑依據所述后焦距和所述材料的折射率設計；所述后焦距為所述第二曲面頂點到太赫茲波焦點的距離。
8.根據權利要求1所述的一種用于發散太赫茲波聚焦的太赫茲單透鏡的設計方法，其特征在于，所述對兩個凸面進行像差優化，是采用非球面像差優化法對太赫茲波入射面和出射面均進行優化。
9.一種用于發散太赫茲波聚焦的太赫茲單透鏡，其特征在于，是按照權利要求1-8任意一項所述的方法設計的準直聚焦透鏡。
10.根據權利要求9所述的一種用于發散太赫茲波聚焦的太赫茲單透鏡，其特征在于，所述單透鏡適用于任意單一頻點或寬頻帶太赫茲波。
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