[发明专利]一种单片式全可见光成像衍射透镜及设计方法

权利要求书

1.一种单片式全可见光成像衍射透镜的设计方法，其特征在于，包括基于神经网络的ADL微结构分布优化的设计算法和ADL成像复原算法。

2.根据权利要求1所述单片式全可见光成像衍射透镜的设计方法，其特征在于，基于神经网络的ADL微结构分布优化的设计算法是通过推导入射平面波经ADL的成像过程，得到ADL的光学函数PSF和OTF作为约束并建立损失函数，从而优化ADL的表面微结构；然后使用ADL成像复原算法对其进行仿真成像并输出。

3.根据权利要求2所述单片式全可见光成像衍射透镜的设计方法，其特征在于，基于神经网络的ADL微结构分布优化过程中，将二维的ADL微结构分布引入同心圆环模型分解一维旋转对称微结构分布模型，在ADL一维旋转对称微结构分布模型基础上，推导得到不同波长的PSF和OTF作为成像评价结果。

4.根据权利要求2所述单片式全可见光成像衍射透镜的设计方法，其特征在于，损失函数有两种；第一种是理想图像与ADL仿真成像之间的损失函数；第二种是约束ADL成像产生的损失函数。

5.根据权利要求4所述单片式全可见光成像衍射透镜的设计方法，其特征在于，约束ADL成像产生的损失函数分为：由于不同波长下能量不均，约束不同波长PSF得到的损失函数、抑制MTF存在的传递函数中频率截止的损失函数、约束ADL的微结构分布连续性产生的损失函数。

6.根据权利要求4所述单片式全可见光成像衍射透镜的设计方法，其特征在于，使用约束ADL成像产生的损失函数时，直接对该损失函数进行判断，而不对ADL进行仿真成像计算理想图像与ADL仿真成像之间的损失函数。

7.根据权利要求1所述单片式全可见光成像衍射透镜的设计方法，其特征在于，基于神经网络的ADL微结构分布优化的设计算法构建完成后，输入平面波波长可以任意选择。

8.根据权利要求1所述单片式全可见光成像衍射透镜的设计方法，其特征在于，确认设计元件的的输入，然后基于神经网络的ADL微结构分布优化的设计算法和ADL成像复原算法制备单片式全可见光成像衍射透镜。

9.根据权利要求1所述单片式全可见光成像衍射透镜的设计方法得到的单片式全可见光成像衍射透镜。

10.权利要求9所述单片式全可见光成像衍射透镜在制备或者作为光学元件中的应用。