1. 研究目的与意义
一、研究背景
近年来,基于超表面设计的透镜引起了人们的广泛关注,相较于传统光学透镜,超透镜具有对光的可操纵性强、设计灵活和易于集成化等众多优点。传统光学依赖光路中逐渐积累的相位变化,由光在介质中传输时通过光程的累积来改变传输光波前的相位分布,而超表面透镜是利用高斯折射率材料作为谐振单元介质材料,在近红外线波长下的高斯折射率材料具有优异的高折射率和热可调性能。
另一方面,多模光纤由于较小的体积和较大的纤芯尺寸是的维纳尺寸的功能材料可以较为简易地集成于纤端,为维纳器件的集成提供优良的平台、光纤由于自身的灵活性和长距离传输的适应性是的基于光纤的超表面透镜可以进行有效的焦距可调。
2. 研究内容与预期目标
一、主要研究内容:
基于焦距可调的纤维超表面透镜。主要基于超表面相位传输原理对入射光波相位进行调制,使其满足聚焦所需特定相位分布以实现接近衍射极限的聚焦。
1. 根据多模光纤纤芯尺寸对透镜结构进行设计
3. 研究方法与步骤
一、拟采用的研究方法
首先我们需要确立系统整体的设计方案,首先根据多模光纤纤芯尺寸设计透镜结构,然后通过数值分析对几何参数进行优化后实现相位延迟,利用仿真软件仿真得到透镜焦距范围,最后利用高斯折射率材料对透镜聚焦效果进行研究,以下是系统总体的结构框图:
开始
4. 参考文献
[1] 黄鹏. 光纤端面集成维纳结构器件的设计和研究[D]. 哈尔滨工程大学, 2019.
[2] 苏兆国. 光纤端面非球面成像透镜的设计与制作[D]. 南昌航空大学, 2018.
[3] 夏习成. 基于超表面的光学器件设计及研制[D]. 中国科技技术大学, 2020.
5. 工作计划
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指导教师:
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