| 序号 | 专利名 | 申请号 | 申请日 | 公开（公告）号 | 公开（公告）日 | 发明人 |
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| 1 | 环带光子筛 | CN200910083498.1 | 2009-05-06 | CN101881844B | 2013-02-27 | 贾佳; 谢常青; 刘明 |
| 本发明公开了一种环带光子筛，该环带光子筛由多条同心的衍射孔环带与多条同心的刻蚀圆环环带交替嵌套而成，且与该环带光子筛中心距离最近的是一衍射孔环带；衍射孔环带的宽度与刻蚀圆环环带的宽度分别由该环带光子筛中心向外逐渐递减，且衍射孔环带的宽度与在远离该环带光子筛中心方向与其相邻的刻蚀圆环环带的宽度相等。这样在波带片的奇数和偶数环带都有透光部分，分别是奇数环的透光孔和偶数环的刻蚀位相环带，或者偶数环的透光孔和奇数环的刻蚀位相环带。每个透光孔的大小和相应的环带宽度相同。本发明同时公开了一种制作环带光子筛的方法。利用本发明，实现了光子筛聚焦衍射光强的提高，即实现了激光束远场衍射斑的主斑能量的提升。 | ||||||
| 2 | 一种光子筛 | CN201010227193.6 | 2010-07-07 | CN102313918A | 2012-01-11 | 谢常青; 潘一鸣; 朱效立; 刘明 |
| 本发明公开了一种光子筛，包括透光衬底和镀在该透光衬底上的不透光金属薄膜，所述不透光金属薄膜上分布有多个透光圆孔，所述圆孔呈环带状分布。所述环带半径为rm、环带宽度为wm，其中：rm2＝2mfλ+m2λ2；对应rm上的透光圆孔的直径为：其中λ为波长，f为焦距，m为圆孔所在环带的环数，最内环为第一环。利用本发明，克服了其衍射效率不高的缺陷，最大化地提高了衍射效率。 | ||||||
| 3 | 全环光子筛 | CN200810222330.X | 2008-09-17 | CN101676750B | 2011-10-05 | 贾佳; 谢长青; 刘明 |
| 本发明公开了一种全环光子筛，该全环光子筛包括：光子筛，该光子筛制作在透明介质上，其衍射孔径与相应菲涅耳环带宽度相等；刻蚀圆孔，该刻蚀圆孔位于其余的菲涅耳环带处；该刻蚀圆孔数量和位置的决定规律与光子筛圆环相同，从原来的偶数环增加到奇数环，或者从原来的奇数环增加到偶数环，在波带片的奇数环带和偶数环带都有透光部分，分别是奇数环带的透光孔和偶数环带的刻蚀位相透光孔，每个透光孔的直径和相应的环带宽度相同，且该刻蚀圆孔与原来的衍射孔构成位相板。本发明同时公开了一种制作全环光子筛的方法。利用本发明，实现了光子筛聚焦衍射光强的提高，即实现了激光束远场衍射斑的主斑能量的提升。 | ||||||
| 4 | 一种二元光子筛 | CN200710068224.6 | 2007-04-24 | CN100485426C | 2009-05-06 | 侯昌伦; 白剑; 侯西云; 杨国光 |
| 本发明公开了一种二元光子筛。它具有透光平面基底、基底上设有不透光薄膜，在不透光薄膜上设有透光小孔，透光小孔为平面式透光小孔和凹坑式透光小孔或者平面式透光小孔和凸台式透光小孔。本发明的有益效果：1)相对于菲涅尔波带片，光子筛上的小孔在对应的菲涅尔透光环带区域的随机分布，能够有效的抑制光轴方向的高阶衍射和横向的旁瓣效应，改善成像对比度，可以得到更为锐利的焦点；2)相对于菲涅尔波带片和振幅型光子筛，二元光子筛具有更高的衍射效率。 | ||||||
| 5 | 一种二元光子筛 | CN200710068224.6 | 2007-04-24 | CN101059576A | 2007-10-24 | 侯昌伦; 白剑; 侯西云; 杨国光 |
| 本发明公开了一种二元光子筛。它具有透光平面基底、基底上设有不透光薄膜，在不透光薄膜上设有透光小孔，透光小孔为平面式透光小孔和凹坑式透光小孔或者平面式透光小孔和凸台式透光小孔。本发明的有益效果：1)相对于菲涅尔波带片，光子筛上的小孔在对应的菲涅尔透光环带区域的随机分布，能够有效的抑制光轴方向的高阶衍射和横向的旁瓣效应，改善成像对比度，可以得到更为锐利的焦点；2)相对于菲涅尔波带片和振幅型光子筛，二元光子筛具有更高的衍射效率。 | ||||||
| 6 | 超分辨光子筛 | CN200810227457.0 | 2008-11-25 | CN101430427A | 2009-05-13 | 贾佳; 谢长青; 刘明 |
| 本发明公开了一种超分辨光子筛，该超分辨光子筛是在透普通的光子筛上集成刻蚀等孔径的超分辨位相环，从而形成由普通光子筛和等孔径超分辨位相片合成的有多个同心环带的位相衍射单元的位相板。本发明将超分辨技术的圆孔衍射数学处理工具和普通光子筛结合起来，实现了光子筛聚焦衍射的主斑再压缩的光强分布，即实现了激光束远场衍射斑的主斑大小的再压缩。 | ||||||
| 7 | 一种光子筛结构 | CN201110064413.2 | 2011-03-17 | CN102681059A | 2012-09-19 | 谢常青; 辛将; 朱效立; 刘明 |
| 本发明公开了一种光子筛结构，该光子筛结构包括透光衬底和镀在该透光衬底上的不透光金属薄膜，所述不透光金属薄膜上分布有多个透光圆孔，该透光圆孔呈环带状分布，所述环带半径为rm、宽度为wm，其中：rm2＝2mfλ+m2λ2；对应rm上的透光圆孔的直径为：其中λ为波长，f为焦距，m为圆孔分布的环数。本发明提供的光子筛结构相对于常规光子筛，具有更高的衍射效率。 | ||||||
| 8 | 超分辨率光子筛 | CN200910247934.4 | 2009-12-31 | CN102116886A | 2011-07-06 | 周成刚 |
| 本发明涉及一种超分辨率光子筛，该超分辨率光子筛是在将普通的菲涅尔波带片的基础上由内至外选择部分环带保留，从而形成不连续分布的同心圆环结构，并在保留的圆环内按与普通光子筛类似的方法构造而成。在优化实施例中，可将各光子筛的透光微孔所在环带边界位置移至对焦点光程差mλ±λ/4的环带之内。与普通的光子筛相比，当透光微孔所形成的圆环为不连续分布时，通过设置一个设计约束条件可取得衍射光斑的压缩主瓣大小同时抑制旁瓣强度的技术效果。 | ||||||
| 9 | 一种二元光子筛 | CN200720108476.2 | 2007-04-24 | CN201035172Y | 2008-03-12 | 侯昌伦; 白剑; 侯西云; 杨国光 |
| 本实用新型公开了一种二元光子筛。它具有透光平面基底、基底上设有不透光薄膜，在不透光薄膜上设有透光小孔，透光小孔为平面式透光小孔和凹坑式透光小孔或者平面式透光小孔和凸台式透光小孔。本实用新型的有益效果：1)相对于菲涅尔波带片，光子筛上的小孔在对应的菲涅尔透光环带区域的随机分布，能够有效的抑制光轴方向的高阶衍射和横向的旁瓣效应，改善成像对比度，可以得到更为锐利的焦点；2)相对于菲涅尔波带片和振幅型光子筛，二元光子筛具有更高的衍射效率。 | ||||||
| 10 | 一种多光谱光子筛 | CN201810475788.X | 2018-05-17 | CN108761601A | 2018-11-06 | 王钦华; 李运祥; 许峰; 曲宏; 赵效楠; 王川 |
| 本发明公开了一种多光谱光子筛，光子筛上设有环带状分布的通光小孔，所述通光小孔的位置分布满足：，其中为设计焦距，m为通光环带的环带序号，P为谐衍射参数，P为大于1的整数，λ0为设计波长，和是第m环上第n个小孔的位置，。本发明根据谐衍射理论使多个波长共焦的特性，提出了新型的谐衍射光子筛，使得光子筛可有效工作在可见光范围内的4个波长（分别为λ=437.5,500,583.3和700 nm）。使得单片光子筛实现多光谱色差成像，验证了设计理论。本发明提出的消色差的思想，不仅仅适用于光子筛，对于DOE有普遍的适用性。 | ||||||
| 11 | 一种单焦点光子筛 | CN201510757846.4 | 2015-11-10 | CN105204102B | 2017-10-20 | 程依光; 刘俊伯; 何渝; 周毅; 邓钦元; 胡松; 赵立新 |
| 本发明公开了一种单焦点光子筛，包括透明衬底层和金属层。在透明衬底上制备有金属层，金属层上刻蚀出所需要的微细结构加工而成。所述的微细结构由许多位于特定位置的特定大小的小孔组成。这些小孔位于相互交错的环带中，环带的边界曲线满足特定的曲线方程，透明的小孔圆心处在环带的中间，小孔的直径和环带的宽度满足一定的比值。本发明克服了一般的光子筛具有多个焦点的缺点，只有一级衍射焦点，用于光子筛成像可以提高成像的对比度。 | ||||||
| 12 | 一种大视场衍射光子筛 | CN201610619311.5 | 2016-08-01 | CN106054297A | 2016-10-26 | 赵效楠; 朱爱娇; 王钦华; 许峰 |
| 本发明公开了一种大视场衍射光子筛，直径为D，包括透明平面基底和镀在该透明平面基底上的不透光金属薄膜，所述不透光金属薄膜上设有环带状分布的通光小孔，所述通光小孔的位置分布满足方程其中，f为光子筛的焦距，n为通光环带的环带序列，λ为光子筛的工作波长，R为光子筛的半径，η为小孔分布的操控系数，xm和ym是光子筛第m个小孔的中心位置，m＝1,2,3,…,num，其中通光环带半径约为小孔半径本发明提出的大视场衍射光子筛的最终成像对离轴像差不敏感，可以在大的视场范围内清晰成像，与传统光子筛相比，在相同数值孔径下的视场角度有明显的拓展。 | ||||||
| 13 | 一种单焦点光子筛 | CN201510757846.4 | 2015-11-10 | CN105204102A | 2015-12-30 | 程依光; 刘俊伯; 何渝; 周毅; 邓钦元; 胡松; 赵立新 |
| 本发明公开了一种单焦点光子筛，包括透明衬底层和金属层。在透明衬底上制备有金属层，金属层上刻蚀出所需要的微细结构加工而成。所述的微细结构由许多位于特定位置的特定大小的小孔组成。这些小孔位于相互交错的环带中，环带的边界曲线满足特定的曲线方程，透明的小孔圆心处在环带的中间，小孔的直径和环带的宽度满足一定的比值。本发明克服了一般的光子筛具有多个焦点的缺点，只有一级衍射焦点，用于光子筛成像可以提高成像的对比度。 | ||||||
| 14 | 多波长光子筛复眼 | CN201510131958.9 | 2015-03-25 | CN104849787A | 2015-08-19 | 蒋文波; 徐毅非; 卜云; 宋潇潇; 张晓华 |
| 本发明涉及一种光学成像装置，具体为多波长光子筛复眼，包括多组入射光源、多组亚波长光子筛、金属层、衬底、焦面；所述的衬底形成一个半球体，所述的衬底外附有金属层，所述的焦面位于衬底半球体的球心；所述的多组亚波长光子筛分布在金属层外球面上，所述的多组入射光源的入射光线分别从每组对应的亚波长光子筛上垂直入射，入射光线同时被聚焦并叠加在同一焦面上。本发明提供的多波长光子筛复眼，同时具有昆虫复眼结构和多波长光子筛的优点，在保留高分辨力的同时，还具有能量利用率高和成像光谱范围宽等优点，为其在可见光范围内宽光谱成像领域的实用化起推动作用，可用于高分辨力彩色打印、高分辨力彩色显示、轻质天文望远镜等。 | ||||||
| 15 | 光子筛及其制作方法 | CN201110286868.9 | 2011-09-23 | CN103018808A | 2013-04-03 | 李海亮; 史丽娜; 朱效立; 李冬梅; 谢常青; 刘明 |
| 本发明实施例公开了一种光子筛及其制作方法。所述光子筛包括：透光衬底；位于所述透光衬底上的不透光多层膜，所述不透光多层膜包括多层相间设置的金属膜和介质膜；设置在所述不透光多层膜上、呈多个环带状分布的多个小孔，每一环带上的多个小孔随机分布且彼此不重叠。本发明所提供的光子筛由于在透光衬底上设置有多层相间排列的金属膜和介质膜，且在所述多层相间排列的金属膜和介质膜内设置有呈环带状分布的多个小孔，因此，当光照射在所述光子筛上时，在金属膜和介质膜的表面等离子体极化和表面等离子体耦合将得到增强，从而有效地提高了光的透过率，进而提高了光子筛的衍射效率。 | ||||||
| 16 | 位相型波带片光子筛 | CN200810118972.5 | 2008-08-27 | CN101661225B | 2011-06-15 | 贾佳; 谢长青; 刘明 |
| 本发明公开了一种位相型波带片光子筛，该位相型波带片光子筛由中心部分的位相菲涅耳波带片圆环和包围在该位相菲涅耳波带片圆环周围的光子筛圆孔构成。所述位相菲涅耳波带片圆环和光子筛圆孔均制作在透明介质上，先在透明介质上制作位相菲涅耳波带片，在该位相菲涅耳波带片周围制作光子筛，光子筛的圆孔包围位相菲涅耳波带片的圆环。光子筛最外环小孔的直径与位相菲涅耳波带片最外环环带的宽度一致，二者都受限于微细加工得最小线宽。光子筛在制作时所基于的波带片与其内部所包围的位相菲涅耳波带片的参数相同，且每个圆孔的直径是相应环带宽度的1.5倍。利用本发明，实现了光子筛聚焦衍射光强的提高，即实现了激光束远场衍射斑的主斑能量的提升。 | ||||||
| 17 | 一种复合型光子筛 | CN201110025565.1 | 2011-01-20 | CN102053295A | 2011-05-11 | 唐燕; 胡松; 赵立新; 严伟 |
| 本发明公开了一种复合型光子筛，含有透明介质、金属层及微细结构，在透明介质上镀上金属层，并在金属层上刻蚀出所需的微细结构，沿透明介质的半径由内至外的方向以微细加工最小线宽为依据，将透明介质划分为不同区域，所述区域包括波带区、第一个区域及第二个区域，第一个区域和第二个区域都具有多组微细结构，在第一个区域的两组微细结构之间设有波带区，每组微细结构是由不同半径的环带状分布、不同半径的多个小孔组成，每个区域中设有小孔孔径与对应环带带宽之间具有一比值k，波带区最外环带宽等于微细加工最小加工尺寸线宽，波带区最内环半径为其最外环半径的0.3～0.5倍。 | ||||||
| 18 | 一种位相型光子筛 | CN200910236163.9 | 2009-10-22 | CN101694532A | 2010-04-14 | 蒋文波; 胡松; 赵立新; 徐锋; 邢嶶; 杨勇; 严伟 |
| 位相型光子筛，是由传统菲涅尔波带片结构改进而成。它是由随机分布在菲涅尔波带片透光和不透光环带上的小孔组成，其中透光环带上的小孔和不透光环带上的小孔之间有π位相差，位相差由精确控制各环带的刻蚀深度来实现。位相型光子筛的制作过程由电子束加工工艺完成。相比于菲涅尔波带片而言，位相型光子筛在保持高衍射效率的同时，还具有更优的分辨力；相比于振幅型光子筛而言，位相型光子筛在保持高分辨力的同时，还具有更优的衍射效率。作为一种优良的纳米量级衍射成像器件，位相型光子筛可广泛地应用于纳米光刻、天文观测、航空拍摄、武器视觉等领域。 | ||||||
| 19 | 振幅型波带片光子筛 | CN200810223352.8 | 2008-09-26 | CN101398493A | 2009-04-01 | 贾佳; 谢长青; 刘明 |
| 本发明公开了一种振幅型波带片光子筛，属于光学仪器领域。本发明是在透明介质上，其中心部位设置菲涅耳波带片环带，在环带外围设置普通的光子筛圆孔，光子筛的圆孔包围波带片的环带。其中菲涅耳波带片是振幅型的。制造的光子筛所基于的波带片和内部所包围的波带片的设计参数一致，光子筛每个圆孔的直径是相应位置环带的1.5倍；外围光子筛最外环圆孔的直径与中心部分波带片最外环环带的宽度一致，它们根据现有的微细加工最小线宽的工艺能力确定。本发明可用于光束整形、微电子无掩模刻蚀、强激光能量集中、X射线聚焦和其它需要能量聚焦到中心光斑的各种仪器中，可以提高筛聚焦衍射光强，即实现了激光束远场衍射斑的主斑能量的提升。 | ||||||
| 20 | 一种二次光栅型光子筛 | CN201810200096.4 | 2018-03-12 | CN108445568B | 2019-10-11 | 成雪清; 周鹏云; 陈雅丽; 唐霞梅; 梁军; 李祥; 潘科; 谭依玲 |
| 本发明提供一种二次光栅型光子筛，属于衍射光学元件设计技术领域。所述光子筛包括透明衬底层以及位于透明衬底层上的金属层，所述金属层上分布有若干个小孔；所述小孔的中心距离光子筛中心的距离为rn：所述小孔位于二次光栅的亮环内，亮环由圆弧刻槽组成，各个圆弧刻槽的中心半径为：本发明的光子筛可以将多个切面的物平面成像在同一个像面上，同时成像面沿着垂直光轴方向分布，具有三维成像的作用。本发明设计的光子筛结构简单，易于制作。 | ||||||
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