[发明专利]一种基于消球差的超构透镜的层析成像方法

权利要求书

1.一种基于消球差的超构透镜的层析成像方法，即基于超构消球差透镜利用波长编码的层析成像技术，基于光源探头(1)，消球差的超构透镜(4)，线偏振片(2)和四分之一波片(3)作为辅助光学元件插入成像系统中用于直接提高信噪比，设有感光器(5)置于成像面上用于接受图像；通过相对连续的不同波长的照射，获取波长编码的像面信息，再通过相应算法处理得到物体的层析图像信息；

其特征是，采用超构表面的设计，利用相位实现对色差的调控和球差的矫正；即根据超构透镜的极大的色差效应，设计消球差的超构色差透镜，并满足如下的相位分布：

其中，f表示焦距，s表示物距，R代表到中心的径向距离，λ为中心波长，

以4f的成像过程，即物距s选取为2f，则相位分布具体变为：

在设计的成像范围内达到了球差的完全消除；

所述的消球差超构透镜包含针对任意物距或像距的设计；

所述的消球差超构透镜包含平面、曲面、多个面组合，阵列或交叉拼接的用于扩大视场的设计。

2.根据权利要求1所述的一种基于消球差的超构透镜的层析成像方法，其特征在于：所述的消球差超构透镜是基于几何相位或几何相位与准共振结合的集成共振原理。

3.根据权利要求1所述的一种基于消球差的超构透镜的层析成像方法，其特征在于：所述的消球差超构透镜基于几何相位原理而设计的各向异性结构包括各类孔及孔的结构。

4.根据权利要求1所述的一种基于消球差的超构透镜的层析成像方法，其特征在于：所述的消球差超构透镜基于几何相位原理而设计的各向异性结构对应的二维几何图形，所述二维几何图形包含矩形、椭圆形、多边形、工字形、十字形或之字形。

5.根据权利要求1所述的一种基于消球差的超构透镜的层析成像方法，其特征在于：所述的消球差超构透镜的结构单元的排列方式包含正方晶格和六角晶格。

6.根据权利要求1所述的一种基于消球差的超构透镜的层析成像方法，其特征在于：所述的消球差超构透镜的工作波段通过改变参数设计和材料而实现，工作波段包含可见光、近红外、太赫兹和微波波段。

7.根据权利要求1所述的一种基于消球差的超构透镜的层析成像方法，其特征在于：所述的消球差超构透镜的所用材料包含金银铜铝及其合金在内的金属和二氧化钛、氮化镓、氮化硅、硅在内的介质；能够设有所述的消球差超构透镜的基底，基底材料包含硅、二氧化硅、氮化硅、及氟化物材料。

8.根据权利要求1所述的一种基于消球差的超构透镜的层析成像方法，其特征在于：所述的可插入的四分之一波片和线偏振片包含传统的器件或通过超构表面的设计，达到相同功能的器件。