中红外宽带消色差超透镜的设计 |
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引用本文: | 张悦,牟达,谢蕙阳,夏鹏宇,李堂玥,李浩翔,张文瀚.中红外宽带消色差超透镜的设计[J].光学学报,2023(21):286-292. |
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作者姓名: | 张悦 牟达 谢蕙阳 夏鹏宇 李堂玥 李浩翔 张文瀚 |
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作者单位: | 1. 长春理工大学光电工程学院光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室;2. 长春理工大学光电工程学院光电工程国家级教学示范中心;3. 长春理工大学中山研究院 |
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摘 要: | 中红外热成像系统是通过探测物体本身的辐射进行成像,不需要外部光源。而传统的中红外热成像系统体积大,不利于小型化。本文基于传输相位理论,采用时域有限差分(FDTD)法,使用FDTD软件计算仿真,探究了不同的单元半径、纳米柱高度及单元周期对相位延迟及透过率的影响,并且针对不同的纳米柱半径,利用传输相位调控实现中红外(3~5μm)波长下全介质硅材料的宽带消色差超透镜设计。其数值孔径为0.24,仿真焦距值为147.3μm,半峰全宽(FWHM)为8.11μm,透镜透过率达到70%。设计的超透镜不仅体积小、质量轻、全波长聚焦效率可达到54%,而且为平面透镜,因此易于光学系统集成,在红外成像、红外夜视仪、红外遥感等技术中展现出广阔的应用前景。
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关 键 词: | 超透镜 中红外波段 平面透镜 消色差 宽带 |
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