[发明专利]一种实现亚波长聚焦的超薄平凹透镜

摘要

一种实现亚波长聚焦的超薄平凹透镜，包括凹面超薄介质膜结构和双曲色散平板基底两大部分，双曲色散平板基底由介质与金属多层膜构成，保证切向介电常数与径向介电常数异号，凹面超薄介质膜与基底的介质材料一致，且凹面形状遵循光学传递函数公式。本发明首次提出“凹曲面”相位补偿机制与双曲色散平板基底结合的透镜模型，与半球状超级透镜相比，增加一层凹面超薄介质膜在平板基底上，大大降低了透镜的质量和大小，解决了传统超级透镜无法远场成像的问题，实现了光学系统的集成化和小型化。

主权项

一种实现亚波长聚焦的超薄平凹透镜，包括金属‑介质多层膜双曲色散平板基底，其特征在于：平板基底上有凹面超薄介质膜结构；所述凹面超薄介质膜结构的设计满足如下公式：n0h0+nϵxf=n0z+n(h0-z)2+[x(h0-z)L-(h0-z)]2+nϵx(f-h0)2-ϵz[x+x(h0-z)L-(h0-z)]2;]]>其中n0为真空折射率，n为凹面超薄介质膜结构材料的折射率，h0为凹面超薄介质膜的厚度，εx为双曲色散平板基底的垂直于平面波传播方向的介电常数，εz为双曲色散平板基底的沿着平面波传播方向的介电常数，L为物距，f为焦距；以凹面超薄介质膜结构的凹曲面上表面中心点为坐标零点建立笛卡尔直角坐标系，定义超薄平凹透镜表面相互垂直的两个方向分别为X、Y轴，垂直于超薄平凹透镜表面沿金属‑介质多层膜双曲色散平板基底方向为Z轴，其中x、y、z为距离坐标零点的距离。