[发明专利]一种望远镜结构及其制作方法

说明书

本发明公开了一种望远镜结构，包括透明基底，透明基底包括彼此相对的第一表面和第二表面，第一表面上直接设置有具有正屈光力的物镜超构透镜，第二表面上直接设置有具有正屈光力的目镜超构透镜，物镜超构透镜和目镜超构透镜分别包括周期性排布的超构表面阵列；其中，物镜超构透镜的位于面向目镜超构透镜侧的焦点与目镜超构透镜的位于面向物镜超构透镜侧的焦点在透明基底内部相互重叠。本发明还公开了上述望远镜结构的制作方法。本发明实现了望远镜结构的薄型化。

技术领域

本发明涉及超构表面技术领域，尤其涉及一种采用超构透镜的望远镜结构及其制作方法。

背景技术

望远镜是一种利用透镜或反射镜以及其他光学器件观测遥远物体的光学仪器。利用通过透镜的光束折射或光束被凹镜反射使之进入小孔并会聚成像，再经过一个放大目镜而被看到。

传统的望远镜结构一般采用由光学玻璃或者光学树脂制成的透镜。但是由于光学玻璃或者光学树脂材料的本身的特性，无法做出具有较低的焦经比(透镜的焦距与直径比)的透镜，因此传统的望远镜结构无法制作成薄型，从而其应用领域也比较有限。

发明内容

针对上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

在本发明的一方面提供了一种望远镜结构，该望远镜结构包括透明基底，所述透明基底包括彼此相对的第一表面和第二表面，所述第一表面上直接设置有具有正屈光力的物镜超构透镜，所述第二表面上直接设置有具有正屈光力的目镜超构透镜，所述物镜超构透镜和所述目镜超构透镜分别包括周期性排布的超构表面阵列；其中，所述物镜超构透镜的位于面向所述目镜超构透镜侧的焦点与所述目镜超构透镜的位于面向所述物镜超构透镜侧的焦点在所述透明基底内部相互重叠。

优选地，所述超构表面阵列包括多个微结构单元，所述微结构单元由Au、Ag、Al中的至少一种，或者TiN和ZrN中的至少一种，或者AlTiN、AlZrN、TiZrN、TiMgN、TiCaN中的至少一种，或者SiO₂、Ta₂O₅、ZrO₂、Al₂O₃中的至少一种制成。

优选地，所述透明基底由光学玻璃或者光学树脂制成。

在本发明的另一方面提供了一种望远镜结构的制作方法，该述制作方法包括：

在基底的第一表面上直接形成周期性排布的第一超构表面阵列，以形成具有正屈光力的物镜超构透镜；

在所述基底的与所述第一表面彼此相对的第二表面上直接形成周期性排布的第二超构表面阵列，以形成具有正屈光力的目镜超构透镜；

其中，所述物镜超构透镜的位于面向所述目镜超构透镜侧的焦点与所述目镜超构透镜的位于面向所述物镜超构透镜侧的焦点在所述透明基底内部相互重叠。

优选地，形成所述第一超构表面阵列和所述第二超构表面阵列，包括：

在所述第一表面和所述第二表面上分别设置彼此对应的定位标记；

在所述第一表面上涂覆第一光刻胶层，并根据所述定位标记对所述第一光刻胶层进行曝光显影，以形成第一图案层；

在所述第一图案层上沉积金属材料后，剥离所述第一图案层，以形成所述第一超构表面阵列；

在所述第二表面上涂覆第二光刻胶层，并根据所述定位标记对所述第二光刻胶层进行曝光显影，以形成第二图案层；

在所述第二图案层上沉积金属材料后，剥离所述第二图案层，以形成所述第二超构表面阵列。

优选地，对所述第一光刻胶层或所述第二光刻胶层进行曝光显影，包括：

通过数值模拟获得具有预设光学特性的所述第一超构表面阵列或所述第二超构表面阵列的图案信息；