[发明专利]一种大面积光子筛

权利要求书

1.一种大面积光子筛，直径为D，由带有环带状分布的小孔的薄片构成，其特征在于：所述环带的分布沿光子筛半径方向由内向外分为G个区域，G为≥2的整数，在第L区域，其中L为1至G的整数，将对应的菲涅尔波带的环带数序号用m_L表示；

光子筛第L个区域，满足以下表达式：

第L区域的环数序号n满足N_(L-1)+1≤n≤N_L，其中N_L为第L区域的终了环数，第n小环对应菲涅尔波带片的环数m_L(n)满足递归表达式

m_L(n)＝m_L-1(N_(L-1))+b_L·(n-N_(L-1))，当L＝1时，N₀＝0，m₀(0)＝1；b_L为合并环数，即对应菲涅尔波带片b_L个环的宽度合并成光子筛相应区域内一环的宽度，b_L≥2，且相邻区域中，处于外围的区域的b_L值大于处于内部的区域的b_L值；当n＝N_L时，满足其中s_n＝r_n²，f₁＝f+λ，f是光子筛的焦距，λ是光子筛的工作波长，当Jinc(ka_nr_n/Q_n)＞0时，Jinc(ka_nr_n/Q_n)＜0时，Jinc函数定义为：Jinc(x)＝J₁(x)/(x)，J₁(x)为一阶贝塞尔函数；小孔半径a_n为其中Q_n为像点到位于光子筛第n环微孔中心的光程；

每一环带上的小孔数目为f(r_n)·4πr_n²/λf，其中f(r_n)是一个随r_n变化的密度函数。

2.根据权利要求1所述的大面积光子筛，其特征在于：所述密度函数为高斯函数，

参数σ_f，μ，c以及h都通过对焦平面处光强的主峰半高宽以及次峰高度的平方和进行差值最小值优化得到。

3.根据权利要求1所述的大面积光子筛，其特征在于：所述密度函数为韦伯函数，

参数α，β_f，c以及h都通过对焦平面处光强的主峰半高宽以及次峰高度的平方和进行差值最小值优化得到。

4.根据权利要求1所述的大面积光子筛，其特征在于：所述小孔等弧长间隔分布在光子筛环带上。

5.根据权利要求1所述的大面积光子筛，其特征在于：所述小孔随机不重叠分布在光子筛环带上。