[发明专利]一种含谐衍射面的Alvarez透镜变焦系统

说明书

本发明公开了一种含谐衍射面的Alvarez透镜变焦系统，该系统包括第一谐衍射Alvarez透镜和第二谐衍射Alvarez透镜，第一谐衍射Alvarez透镜包含一个基面和工作面，第二谐衍射Alvarez透镜包含一个基面和工作面，第一Alvarez透镜和第二Alvarez透镜面形互补；本发明中的Alvarez透镜组的焦距会发生改变；其也拥有了谐衍射透镜的属性，可以在微光机电系统中作为微光学元件，并且在一定程度上克服衍射器件存在大色差的缺点。

技术领域

本发明属于光学技术领域，涉及一种谐衍射Alvarez透镜变焦系统。

背景技术

信息化、微型化和智能化是近代工业，科学与先进技术发展的三大趋向。80年代中期，在光学工业上出现了微光学，微光学是指光学功能器件或光学表面微结构的尺寸在微米量级。近几年又出现了微光机电系统MOEMS，MOEMS是最终实现人们对工业科学与技术发展的三大追求目标──信息化、微型化和智能化的技术方法。目前微系统发展正处于当年集成电路发展的初期水平，有极大的发展空间，微细工业将逐步取代一些传统工业而成为一个全新的高技术产业。

谐衍射透镜属于微光学元件，其也称为多级衍射透镜是1995年又Sweeney和Sommargren以及Faklis和Morris分别提出的概念，它可以在一系列分离波长处获得相同的光焦度，可以在一定程度上克服衍射器件存在大色差的缺点。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种谐衍射Alvarez透镜变焦系统。

一种含谐衍射面的Alvarez透镜变焦系统，包括第一谐衍射Alvarez透镜和第二谐衍射Alvarez透镜，第一谐衍射Alvarez透镜包含一个基面和工作面，第二谐衍射Alvarez透镜包含一个基面和工作面，第一Alvarez透镜和第二 Alvarez透镜面形互补；

其中所述的每个谐衍射Alvarez透镜的工作面由Alvarez透镜切割得到；其中Alvarez透镜的表面多项式方程为：

其中A表示为多项式系数；

Alvarez透镜产生焦距f为：

2δ为两个Alvarez透镜之间的移动的距离，n为Alvarez透镜的材料折射率；

Alvarez透镜的相位差与光程差的关系是：

其中为相位差，λ为波长，Δδ为光程差；

将Alvarez透镜去除相位差为2π的整数m倍，剩余的部分便是光程差为2π的 m倍的谐衍射Alvarez透镜组的工作面；m≥2；

所述的谐衍射Alvarez透镜组的基面满足光程差为2π的m倍。

本发明一种谐衍射Alvarez透镜变焦系统，包括第一谐衍射Alvarez透镜和第二谐衍射Alvarez透镜；

本发明相对于现有技术的效果：本发明相邻环带间的光程差是设计波长λ₀的整数m(m≥2)倍，在空气中透镜最大厚度为是普通衍射透镜的m 倍。第二Alvarez透镜相对于第一Alvarez透镜沿垂直于光轴方向移动，所述Alvarez透镜组的焦距会发生改变；其也拥有了谐衍射透镜的属性，可以在微光机电系统中作为微光学元件，并且在一定程度上克服衍射器件存在大 色差的缺点。

附图说明

图1是实施例提供的Alvarez透镜组的结构示意图；

图2是实施例提供的谐衍射Alvarez透镜变焦系统去除部分示意图；