[发明专利]多波长消色差超薄平面透镜的设计方法

权利要求书

1.多波长消色差超薄平面透镜的设计方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：

步骤一、将需要实现消色差的波长分别表示为λ₁，λ₂，λ₃，…，λ_n，n表示波长的总个数，再分别得到各个波长在消色差超薄平面透镜的光轴z上的光强分布；

所述各个波长在消色差超薄平面透镜的光轴z上的光强分布为：

其中，I(r,z,λ_j)表示波长λ_j在光轴z上的光强分布，r表示消色差超薄平面透镜的径向坐标，λ_j是第j个波长，j＝1,2,…,n，i表示虚数单位，

步骤二、根据各个波长在消色差超薄平面透镜的光轴z上的光强分布确定消色差超薄平面透镜的各环线半径；

步骤三、根据步骤二中确定出的各环线半径制作消色差超薄平面透镜。

2.根据权利要求1所述的多波长消色差超薄平面透镜的设计方法，其特征在于，所述步骤二的具体过程为：

根据各个波长在消色差超薄平面透镜的光轴z上的光强分布，得到各个波长在消色差超薄平面透镜的焦点f处的光强：

其中，I(r,f,λ_j)表示波长λ_j在消色差超薄平面透镜的焦点f处的光强；

则光强I(r,f,λ_j)的偏导为：

各个波长在消色差超薄平面透镜的焦点f处的光强的偏导之和为：

获得求和结果中所有的局部最大值点或者获得求和结果中所有的局部最小值点之后，再从获得的点中筛选出一部分点，将筛选出的点所对应的r坐标作为消色差超薄平面透镜的各环线的半径。

3.根据权利要求2所述的多波长消色差超薄平面透镜的设计方法，其特征在于，所述从获得的点中筛选出一部分点，其具体过程为：

若获得的是求和结果中所有的局部最大值点，则筛选出的点满足如下条件：筛选出的各个点所对应的r坐标使均大于0；

若获得的是求和结果中所有的局部最小值点，则筛选出的点满足如下条件：筛选出的各个点所对应的r坐标使均小于0。

4.根据权利要求3所述的多波长消色差超薄平面透镜的设计方法，其特征在于，所述步骤三的具体过程为：

根据步骤二中确定出的各环线半径来改变材料表面的振幅分布，进而制作消色差超薄平面透镜。