[发明专利]一种具有角放大功能的超分辨成像透镜

摘要

本发明提供一种具有角放大功能的超分辨成像透镜，包括透明介质透镜基底以及其两面形成的前透镜面和后透镜面。透镜基底厚度为tsub，前透镜面与后头镜面的半径分别为Rf和Rr，其相位分布分别为ϕf(r)和ϕr(r)。在波长范围[λ1,λ2]内，对于任意给定的工作波长λ（λ1≤λ≤λ2），当入射角θ在给定的[‑θm,+θm]角度范围内时，在焦平面上均可汇聚成为实心焦斑；在焦平面上的焦斑半高全宽小于Kλ/(2n2sin(θna))，其中θna=atan(Rr/f)；出射主光线与光轴的夹角为β=Kθ，K为大于1的常数，即具有角度放大功能；结合焦斑半高全宽大小和角度放大，该透镜具有超分辨成像功能，其角分辨率优于传统光学透镜的角分辨率理论极限Δθmin=0.61λ/(NA×ftan(θ))，能实现Δθmin/K的角分辨率，具有透过率高、质量轻和易于集成等优点，可应用于光学聚焦和光学成像、超分辨光学显微等领域。