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[发明专利]一种轴上多段稳定传输贝塞尔光束的产生装置及方法-CN201910205398.5有效
发明人： 叶佳声;李春侠 -专利权人：首都师范大学
申请日： 2019-03-18 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G02B27/09 文献下载
摘要：本发明公开了一种轴上多段稳定传输贝塞尔光束的产生装置及方法，该装置包括：正轴锥镜；所述正轴锥镜的材料的折射率大于外部空间介质的折射率；所述正轴锥镜的底面上设置有振幅光阑；所述振幅光阑上设置有M个分立的渐变振幅调制的环形区域。本发明利用正轴锥镜产生贝塞尔光束，并在正轴锥镜的底面上设置有振幅光阑，通过多个环形区域内渐变的振幅调制作用于入射平面波，使产生的贝塞尔光束具有均匀性良好的轴上光强分布，且能够在光轴上的多段分立的区域内稳定传输，具有很重要的实际应用意义。
一种轴上多段稳定传输贝塞尔光束产生装置方法

[发明专利]一种高效率衍射透镜-CN201710357884.X有效
发明人： 叶佳声;冯胜飞;张岩;李烨;赵欢 -专利权人：首都师范大学
申请日： 2017-05-19 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G02B3/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种高效率衍射透镜，包含透镜体和透镜面，所述透镜面由多个按照菲涅耳区构成，所述菲涅耳区的高度按照从中心到边缘的顺序依次降低，所述菲涅耳区的宽度按照从中心到边缘的顺序依次减少；本发明提供的一种高效率衍射透镜相比常规衍射透镜，能够确保经过透镜调制的光线在轴上焦点位置产生严格的干涉叠加效应，具有比常规衍射透镜更高的峰值光强、聚焦效率、更小的光斑尺寸，且实际聚焦位置更接近理论上的预定聚焦位置，具有更好的聚焦成像质量。
一种高效率衍射透镜

[发明专利]一种抑制有限尺寸无衍射光束轴向光强振荡的光阑及方法-CN201711001169.9有效
发明人： 叶佳声;谢丽娟;张岩 -专利权人：首都师范大学
申请日： 2017-10-24 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： G02B5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种抑制有限尺寸无衍射光束轴向光强振荡的光阑及方法；所述光阑的透光孔上任意半径r对应的圆周上透射区域的占空比等于软边界切趾技术中的所述半径r的圆周上的振幅透射系数，表示为：其中，T(r)为软边界切趾技术中的振幅透射系数函数，为所述光阑的透光孔上任意半径r对应的圆周上透射区域对应的圆心角。本发明在效抑制有限尺寸无衍射光束轴向光强振荡的前提下，相比于现有的软边界切趾技术，更加容易实施，显著提高了工作效率，也能够提高精度并降低成本。
一种抑制有限尺寸衍射光束轴向振荡光阑方法

[发明专利]一种用于产生远距离稳定传输贝塞尔光束的装置及方法-CN201910202583.9有效
发明人： 叶佳声 -专利权人：首都师范大学
申请日： 2019-03-18 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： G02B27/09 文献下载
摘要：本发明公开了用于产生远距离稳定传输贝塞尔光束的装置及方法；该装置包括：相互胶合的正轴锥镜和负轴锥镜；正轴锥镜的材料的折射率大于负轴锥镜的材料的折射率，负轴锥镜的材料的折射率大于外部空间介质的折射率；负轴锥镜的底面上设置有振幅光阑，该振幅光阑包括渐变振幅调制的环形区域。本发明通过正轴锥镜和负轴锥镜构建双胶合轴锥镜结构，配合正轴锥镜和负轴锥镜两种材料的折射率差异，有效地改变入射平面波的传播路径，可将贝塞尔光束的最远传输距离提高2～3个数量级，可用于远距离、高分辨成像和探测，具有很重要的实际应用意义。
一种用于产生远距离稳定传输贝塞尔光束装置方法

[实用新型]相位型光学元件-CN202222945719.5有效
发明人：赵琰瑞;叶佳声;张岩 -专利权人：首都师范大学
申请日： 2022-11-03 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： G02B27/09 文献下载
摘要：本申请提供了与振幅型光学元件具有等效光场调制功能的相位型光学元件，可以获得无衍射光束稳定传输的光强分布。相位型光学元件包括第一部分和第二部分；无衍射光束透射过第一部分后相位不发生改变，无衍射光束透射过第二部分后相位发生改变；第一部分为圆形区域，第二部分为包围第一部分的圆环形区域，第一部分的圆心与第二部分的圆心重合；无衍射光束透射过第二部分后的相位变化满足下式：其中，ρ为径向距径向距离为所述第二部分内的点与第一部分的圆心之间的距离，为转换相位，转换相位根据所述径向距离确定，θ为第二部分内的点的方位角，N为角向阶数，属于正整数，m为参数，为无衍射光束透射过第二部分内的点后的相位变化。
相位光学元件

[实用新型]相位型光学元件-CN202222945720.8有效
发明人： 叶佳声;张小童;张岩 -专利权人：首都师范大学
申请日： 2022-11-03 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： G02B27/09 文献下载
摘要：本申请提供了与振幅型光学元件具有等效光场调制功能的相位型光学元件，实现抑制无衍射光束光强振荡的目的。相位型光学元件包括第一部分和第二部分；无衍射光束透射过第一部分后相位不发生改变，无衍射光束透射过第二部分后相位发生改变；第一部分为圆形区域，第二部分为包围第一部分的圆环形区域，第一部分的圆心与第二部分的圆心重合；无衍射光束透射过第二部分后的相位变化满足下式：ρ为径向距离，径向距离为第二部分内的点与第一部分的圆心之间的距离，为转换相位，转换相位根据径向距离确定，θ为第二部分内的点的方位角，N为角向阶数，属于正整数，m为参数，为无衍射光束透射过第二部分内的点后的相位变化。
相位光学元件

[发明专利]相位型光学元件及抑制无衍射光束光强振荡的方法-CN202211371198.5在审
发明人： 叶佳声;张小童;张岩 -专利权人：首都师范大学
申请日： 2022-11-03 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： G02B27/09 文献下载
摘要：本申请提供了相位型光学元件及抑制无衍射光束光强振荡的方法，通过与振幅型光学元件具有等效光场调制功能的相位型光学元件代替振幅型光学元件，实现抑制无衍射光束光强振荡的目的。并且相位型光学元件相比于振幅型光学元件，具有能量损失小、成本低廉、加工容易等优势，适用于更广泛的实际应用。
相位光学元件抑制衍射光束振荡方法

[发明专利]相位型光学元件及获得无衍射光束稳定传输光强的方法-CN202211371199.X在审
发明人： 叶佳声;赵琰瑞;张岩 -专利权人：首都师范大学
申请日： 2022-11-03 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G02B27/09 文献下载
摘要：本申请提供了相位型光学元件及获得无衍射光束稳定传输光强的方法，通过与振幅型光学元件具有等效光场调制功能的相位型光学元件代替振幅型光学元件，获得无衍射光束稳定传输的光强分布。并且相位型光学元件相比于振幅型光学元件，具有能量损失小、成本低廉、加工容易等优势，适用于更广泛的实际应用。
相位光学元件获得衍射光束稳定传输方法

[实用新型]一种具有稳定轴上光强分布的新型长焦深光学装置-CN202020164107.0有效
发明人： 叶佳声;裘丽静;张岩 -专利权人：首都师范大学
申请日： 2020-02-12 - 公布日： 2020-09-08 - 主分类号： G02B5/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种具有稳定轴上光强分布的新型长焦深光学装置，包括：振幅调制光阑和相位型透光元件；所述振幅调制光阑胶合于所述相位型透光元件的入射面；所述振幅调制光阑的振幅透射系数和相位型透光元件的厚度分布均可由长焦深区域内的光场分布进行逆向设计得到，满足一定的分布形式。此外，在振幅调制光阑中，通过引入振幅平滑函数，可有效压制所述新型长焦深光学装置在长焦深区域内的轴上光强振荡，获得具有稳定轴上光强分布的长焦深功能。本实用新型提出的具有稳定轴上光强分布的新型长焦深光学装置，能够解决长焦深区域内的光强振荡问题，可减小实验加工和测量误差，在高精密光学系统中存在重要的应用前景。
一种具有稳定上光分布新型焦深光学装置

[发明专利]一种具有稳定轴上光强分布的新型长焦深光学装置-CN202010089006.6在审
发明人： 叶佳声;裘丽静;张岩 -专利权人：首都师范大学
申请日： 2020-02-12 - 公布日： 2020-05-19 - 主分类号： G02B5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有稳定轴上光强分布的新型长焦深光学装置，包括：振幅调制光阑和相位型透光元件；所述振幅调制光阑胶合于所述相位型透光元件的入射面；所述振幅调制光阑的振幅透射系数和相位型透光元件的厚度分布均可由长焦深区域内的光场分布进行逆向设计得到，满足一定的分布形式。此外，在振幅调制光阑中，通过引入振幅平滑函数，可有效压制所述新型长焦深光学装置在长焦深区域内的轴上光强振荡，获得具有稳定轴上光强分布的长焦深功能。本发明提出的具有稳定轴上光强分布的新型长焦深光学装置，能够解决长焦深区域内的光强振荡问题，可减小实验加工和测量误差，在高精密光学系统中存在重要的应用前景。
一种具有稳定上光分布新型焦深光学装置

[实用新型]一种产生远距离高分辨贝塞尔光束的双胶合轴锥镜-CN201920316460.3有效
发明人： 叶佳声 -专利权人：首都师范大学
申请日： 2019-03-13 - 公布日： 2019-11-15 - 主分类号： G02B3/02 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种产生远距离高分辨贝塞尔光束的双胶合轴锥镜；所述双胶合轴锥镜，包括：正轴锥镜和负轴锥镜；所述正轴锥镜的材料的折射率大于所述负轴锥镜的材料的折射率，且所述负轴锥镜的材料的折射率大于所述双胶合轴锥镜外部空间介质的折射率。本实用新型通过构建双胶合轴锥镜结构，同时配合组成双胶合轴锥镜的正轴锥镜和负轴锥镜使用的两种材料之间的折射率差异，有效地改变入射平面波的传播路径，可将所产生的贝塞尔光束的最远传输距离提高多个数量级，可应用于远距离高分辨成像和探测，具有很重要的实际应用意义。
胶合轴锥镜负轴锥镜折射率正轴锥镜本实用新型远距离最远传输距离高分辨成像折射率差异传播路径个数量级外部空间应用意义高分辨平面波有效地构建入射探测配合应用

[实用新型]一种用于产生远距离稳定传输贝塞尔光束的装置-CN201920339586.2有效
发明人： 叶佳声 -专利权人：首都师范大学
申请日： 2019-03-18 - 公布日： 2019-11-15 - 主分类号： G02B27/09 文献下载
摘要：本实用新型公开了用于产生远距离稳定传输贝塞尔光束的装置；该装置包括：相互胶合的正轴锥镜和负轴锥镜；正轴锥镜的材料的折射率大于负轴锥镜的材料的折射率，负轴锥镜的材料的折射率大于外部空间介质的折射率；负轴锥镜的底面上设置有振幅光阑，该振幅光阑包括渐变振幅调制的环形区域。本实用新型通过正轴锥镜和负轴锥镜构建双胶合轴锥镜结构，配合正轴锥镜和负轴锥镜两种材料的折射率差异，有效地改变入射平面波的传播路径，可将贝塞尔光束的最远传输距离提高2～3个数量级，可用于远距离、高分辨成像和探测，具有很重要的实际应用意义。
负轴锥镜正轴锥镜折射率胶合本实用新型远距离光阑最远传输距离高分辨成像折射率差异传播路径个数量级环形区域外部空间稳定传输应用意义振幅调制平面波有效地轴锥镜渐变构建可用入射探测配合

[实用新型]一种轴上多段稳定传输贝塞尔光束的产生装置-CN201920342168.9有效
发明人： 叶佳声;李春侠 -专利权人：首都师范大学
申请日： 2019-03-18 - 公布日： 2019-11-15 - 主分类号： G02B27/09 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种轴上多段稳定传输贝塞尔光束的产生装置，该装置包括：正轴锥镜；所述正轴锥镜的材料的折射率大于外部空间介质的折射率；所述正轴锥镜的底面上设置有振幅光阑；所述振幅光阑上设置有M个分立的渐变振幅调制的环形区域。本实用新型利用正轴锥镜产生贝塞尔光束，并在正轴锥镜的底面上设置有振幅光阑，通过多个环形区域内渐变的振幅调制作用于入射平面波，使产生的贝塞尔光束具有均匀性良好的轴上光强分布，且能够在光轴上的多段分立的区域内稳定传输，具有很重要的实际应用意义。
正轴锥镜光阑本实用新型环形区域稳定传输振幅调制折射率渐变多段分立产生装置外部空间应用意义均匀性平面波上光光轴入射

[发明专利]一种产生远距离高分辨贝塞尔光束的双胶合轴锥镜及方法-CN201910190001.X在审
发明人： 叶佳声 -专利权人：首都师范大学
申请日： 2019-03-13 - 公布日： 2019-06-07 - 主分类号： G02B3/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种产生远距离高分辨贝塞尔光束的双胶合轴锥镜及方法；所述双胶合轴锥镜，包括：正轴锥镜和负轴锥镜；所述正轴锥镜的材料的折射率大于所述负轴锥镜的材料的折射率，且所述负轴锥镜的材料的折射率大于所述双胶合轴锥镜外部空间介质的折射率。本发明通过构建双胶合轴锥镜结构，同时配合组成双胶合轴锥镜的正轴锥镜和负轴锥镜使用的两种材料之间的折射率差异，有效地改变入射平面波的传播路径，可将所产生的贝塞尔光束的最远传输距离提高多个数量级，可应用于远距离高分辨成像和探测，具有很重要的实际应用意义。
胶合轴锥镜负轴锥镜折射率正轴锥镜远距离高分辨最远传输距离高分辨成像折射率差异传播路径个数量级外部空间应用意义平面波有效地构建入射探测应用配合

[发明专利]一种分色聚焦位置独立可调的衍射光学元件及其设计方法-CN201610875720.1有效
发明人：杨国桢;叶佳声;张岩;徐文琪;孟庆波;林冬风;许信 -专利权人：首都师范大学
申请日： 2016-09-30 - 公布日： 2019-05-10 - 主分类号： G02B5/18 文献下载
摘要：本发明提供了一种分色聚焦位置可调的衍射光学元件及其设计方法，涉及光学领域。本发明的设计方法包括：对于每一个波长，根据当前采样点处聚焦透镜的厚度获得针对对应波长的等效调制厚度；将多个等效调制厚度分别加上当前采样点处光栅的厚度，获得多个初始调制厚度；所述光栅均为对于每一个波长的相应的闪耀光栅，所述光栅对于每一个波长设计不同的棱镜角度，所述棱镜角度的值根据每一个波长的聚焦位置获得；对所述多个初始调制厚度采用厚度优化算法确定所述单片式衍射光学元件的对应采样点处的设计调制厚度。本发明提供的衍射光学元件，物理模型简单、计算快速且普遍适用，可以提高光学聚焦效率，在输出平面上，可任意调控分色聚焦位置。
一种分色聚焦位置可调衍射光学元件及其设计方法

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