[发明专利]一种全透波带片

说明书

本申请实施例公开了一种全透波带片。该全透波带片包括同心环结构；同心环结构包括交替排列的第一环体和第二环体，同心环结构的第k环的半径r_k满足公式：其中，f为全透波带片的焦距，λ为入射波波长，k为正整数；第一环体和第二环体的高度相同且满足其中，n₁为第一环体的折射率，n₂为第二环体的折射率，a为正奇数。该全透波带片可以对平行入射波进行聚焦，提高聚焦的光斑的光强以及聚焦效率。

技术领域

本申请涉及光学元件技术领域，尤其涉及一种全透波带片。

背景技术

在太赫兹、毫米波等波段中，常常涉及到聚焦的问题。传统的聚焦方式是采用透镜及抛物面镜进行聚焦，但透镜及抛物面镜在聚焦过程中容易产生较大的球差，而且由于透镜及抛物面镜的尺寸较大，在一些结构紧凑、精密的仪器或者光路中无法使用透镜及抛物面镜进行聚焦。为了减少球差，降低聚焦元件的体积，也可以采用菲涅尔波带片进行聚焦。菲涅尔波带片利用衍射相干叠加原理对入射的太赫兹波、毫米波等进行聚焦。然而，由于菲涅尔波带片只允许一半的入射波进行衍射相干叠加，而另一半的入射波被屏蔽掉，导致光源利用率不高，聚焦的光斑光强较低。

发明内容

本申请实施例提供了一种全透波带片，以提高光源利用率和聚焦的光斑光强。

本申请实施例提供了一种全透波带片，其包括同心环结构；所述同心环结构包括交替排列的第一环体和第二环体，所述同心环结构的第k环的半径r_k满足公式：其中，f为所述全透波带片的焦距，λ为入射波波长，k为正整数；所述第一环体和第二环体的高度相同且满足其中，n₁为所述第一环体的折射率，n₂为所述第二环体的折射率，a为正奇数。

在本申请实施例提供的全透波带片中，还包括基底；所述同心环结构设置在所述基底上。

在本申请实施例提供的全透波带片中，所述第一环体包括石英环体、硅环体、聚四氟乙烯环体或聚乙烯环体，所述第二环体包括空气环体。

在本申请实施例提供的全透波带片中，所述第一环体与所述基底的材质相同。

在本申请实施例提供的全透波带片中，所述第一环体与所述基底为一体结构。

在本申请实施例提供的全透波带片中，所述基底的厚度h₂满足公式：其中，n₃为所述基底的折射率，b为整数。

在本申请实施例提供的全透波带片中，所述入射波为太赫兹波或毫米波。

在本申请实施例提供的全透波带片中，所述第二环体包括第一子环体和第二子环体，所述第二子环体设置在所述第一子环体上，所述第一子环体的高度h₁₁与所述第二子环体的高度h₁₂满足公式：

h₁₁+h₁₂＝h₁

n₄h₁₁+n₅h₁₂＝n₂h₁

其中，n₄为所述第一子环体的折射率，n₅为所述第二子环体的折射率。

本申请实施例提供的全透波带片，可以对平行入射波进行聚焦，提高聚焦的光斑的光强和聚焦效率较高，同时降低半高宽。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。