GLens渐变折射率透镜
渐进镜的制作注意事项
渐进镜的制作注意事项
制作渐进镜时需要注意以下事项：
1.选择合适的基片：渐进镜的基片是由两个或多个曲度不同的透镜组成，所以需要选择合适的基片，确保曲率半径和折射率的差异合适。
2.设计适当的渐进曲线：渐进镜的设计需要考虑到在不同焦距下需要提供合适的视力纠正，所以需要设计适当的曲线，确保焦点能够在合适的位置。
3.注意镜片的厚度：渐进镜的厚度需要在适当范围内，既不能太厚以影响佩戴舒适度，也不能太薄以影响视力纠正效果。
4.选择合适的涂层：渐进镜的涂层需要具有抗反射、防刮、防水和防尘等功能，以提高使用寿命和使用舒适度。
5.注意制作过程中的杂质和气泡：制作渐进镜时需要确保基片和透镜之间没有杂质和气泡，否则会影响视力纠正效果。
6.质量控制：制作渐进镜时需要进行严格的质量控制，确保每个镜片的焦度和图案都符合设计要求。
7.检查和调试：制作完成后，需要对渐进镜进行检查和调试，确保焦点和视力纠
正效果符合要求。
8.考虑使用者的需求：制作渐进镜时需要考虑使用者的需求，如近视度数、老花度数和使用习惯等，以提供个性化的视力纠正方案。
光学专业英语词
Coherent相干的 incoherent 非相干的 Photon光子 amplifier 放大器 energy level 能级 atomic 原子的 dth线宽 thermal equilibrium 热平衡 Nonequlibrium非平衡 population inversion粒子数反转 Pump泵浦，抽运 Feedback反馈 Loss损耗 Gain增益 saturated gain coefficient饱和增益系数
Scattering 散射 Free space自由空间 spacial filter空间滤波器 fourier-transforming 傅立叶变换 inverse fourier-transforming 逆傅立叶变换 transfer function 传递函数 Magnitude 量值，值，大小 Pinhole 针孔 illuminate 照明
correlation 相关，关联 statistical distribution统计分布 Random随机的 probability 概率 poisson distribution泊松分布 Orthonormal标准正交的，规范正交的 orthogonal 正交的，垂直的
eigenfunction 本征函数 harmonic oscillator 谐振子 quanta of energy能量量子 Particle粒子 Momentum动量 uncertainty relation不确定关系 squeezed light压缩光 Coherent light相干光
amplitude 振幅 phase 相位 wavenumber波数 wavefront 波前 wavevector波矢 envelope 包络 Wave envelope 波包 Wave packet theory波包理论 quarter wave plate四分之一波片
光学专业英语词汇总结
Vocabulary 2
Ultraviolet 紫外的 visible 可见的 infrared 红外的 scalar function 标量函数 vector function 矢量函数 wavelength 波长 frequency 频率 Angular frequency 角频率 Radian 弧度
Vocabulary 9
frequency conversion 频率转换 Down conversion 下转换 Parametric process 参量过程 Nonparametric process 非参量过程 Spontaneous Parametric Down conversion 自发参量下转换 quasi-phase match 准相位匹配 Phase mismatch 相位失配
Hologram 全息图 holography 全息术 holographic reconstruction 全息再现 holographic recording 全息记录 volume holography 体全息术 reference wave 参考波 object wave 物波 coherent light 相干光
Hologram vocabulary
Emulsion
感光乳剂 slit 缝
Orthogonal
正交的 monochromatic 单色的
Exposure
曝光
bragg condition
布拉格（布喇格）条件 conjugate 共扼 rainbow hologram 彩虹全息图
Vibrate 振动 Apparatus 器械，仪器 Minimal 最小的 Fluctuation 波动，起伏 illuminate 照明 Transparency 透明物 Planar 平面的 Three-dimensinal 三维的
Grin-Lens(渐变折射率透镜)
直角坐标系中的射线方程
光线的传播轨迹
透镜传输矩阵
q ds dy
dz dx
近轴子午光线近似
t n(r) sin q n tanq n0 tanq
透镜传输矩阵
r0 Cl r t S t ；S A 0 l Al n0 A sin( A L) Bl Cl cos( A L) Dl sin( A L) / n0 A Bl Cl Al Dl 1 Dl Bl
Spherical lens & GRIN lens
1、均匀折射率分布材料 2、依靠弯曲的光学界面 实现光学成像 3、通过非球面来克服像差，
1、渐变折射率分布材料 2、依靠光线轨迹的弯曲 实现光学成像 3、通过优化折射率分布，
提高成像质量
提成像质量
自聚焦透镜的基本特征
• 平方率折射率分布 • 光线轨迹为cos或sin曲线 • 从一点发出的不同角度的光线将会聚于 另一点，形成“自聚焦” • 具有独到特点：
Graded Index (GRIN) Lenses
What is GRIN lenses
• GRIN lenses are short cylindrical lengths of glass with a graded refractive index: the index decreases with the square of the distance from the axis of the lens. • GRIN lenses are very similar to graded index fibre and are sometimes called SELFOC lenses.
具有折射率梯度结构的逆序交叉薄饼透镜[发明专利]
![具有折射率梯度结构的逆序交叉薄饼透镜[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/be3eda18f705cc17542709d3.png)
专利名称：具有折射率梯度结构的逆序交叉薄饼透镜专利类型：发明专利
发明人：加里·迪恩·夏普,雅克·戈利耶
申请号：CN201880096424.9
申请日：20181206
公开号：CN112534335A
公开日：
20210319
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：在各种实施例中，具有折射率梯度结构的逆序交叉薄饼透镜块可以包括光学元件，该光学元件被配置为透射来自辐射源的辐射的至少一部分。
此外，该薄饼透镜块可以包括折射率梯度结构，该折射率梯度结构与光学元件隔开一定距离，该距离被配置为在薄饼透镜块中提供光路长度。
折射率梯度结构可以被配置为向光学元件的至少一个表面提供抗反射特性。
申请人：脸谱科技有限责任公司
地址：美国加利福尼亚州
国籍：US
代理机构：北京安信方达知识产权代理有限公司
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【CN109856729A】一种分光自聚焦透镜镀膜方法及Glens透镜【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910183753.3(22)申请日 2019.03.12(71)申请人 飞秒光电科技（西安）有限公司地址 710119 陕西省西安市高新区新型工业园发展大道18号(72)发明人 张红菊 刘政 (74)专利代理机构 西安佩腾特知识产权代理事务所(普通合伙) 61226代理人 张倩(51)Int.Cl.G02B 6/32(2006.01)G02B 3/00(2006.01)G02B 1/10(2015.01)C23C 14/30(2006.01)(54)发明名称一种分光自聚焦透镜镀膜方法及Glens透镜(57)摘要本发明涉及分光自聚焦透镜镀膜方法及Glens透镜，包括以下方法：1)确定膜系结构：根据Glens透镜的折射率分布及技术需求，确定高折射率材料H和低折射率材料L，进而确定初步膜系结构；2)优化膜系结构：根据技术需求和初步膜系结构，利用TFC软件，计算初步膜系结构的等效折射率，对初步膜系结构进行优化，得到优化膜系结构；3)根据优化的膜系结构采用IAD离子束辅助沉积法在Glens透镜的出光面上镀膜。
本发明解决了现有的分光膜镀膜方式所存在的问题，本发明为Glens透镜提供了一种镀膜方法，工艺简单，稳定性高。
权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 109856729 A 2019.06.07C N 109856729A1.一种分光自聚焦Glens透镜镀膜方法，其特征在于，包括以下方法：1)确定膜系结构：根据Glens透镜的折射率分布及技术需求，确定高折射率材料H和低折射率材料L，进而确定初步膜系结构；2)优化膜系结构：根据技术需求和初步膜系结构，利用TFC软件，计算初步膜系结构的等效折射率，对初步膜系结构进行优化，得到优化膜系结构；3)根据优化的膜系结构采用IAD离子束辅助沉积法在Glens透镜的出光面上镀膜。
光学渐镀工艺
光学渐镀工艺光学渐镀工艺是一种用于制造光学镜片和光学薄膜的工艺。
它是一种通过控制材料的沉积速率和膜厚来实现的渐变镀膜技术。
光学渐镀工艺在光学器件制造领域具有广泛的应用，能够实现对光的折射和反射的精确控制，从而提高光学元件的性能。
光学渐镀工艺的基本原理是利用光学膜层的折射率和厚度的变化来实现对光的控制。
在光学膜层中，不同材料的折射率是不同的，通过在不同位置上沉积不同材料的薄膜，就可以实现光的折射率的渐变。
这样，当光通过光学膜层时，光的折射和反射会发生变化，从而实现对光的控制。
光学渐镀工艺的制备过程通常包括几个关键步骤：膜层设计、材料选择、膜层沉积和膜层表征。
首先，根据需要的光学性能，设计出合适的膜层结构。
然后，选择合适的材料，根据其折射率的变化来实现膜层的渐变。
接下来，利用物理气相沉积、磁控溅射等技术将材料沉积在基底上。
最后，通过光谱测量等方法对膜层进行表征，以确保其光学性能符合要求。
光学渐镀工艺的优点在于能够实现对光的精确控制。
通过调节膜层的结构和材料，可以实现对折射率和透过率的精确控制，从而提高光学元件的性能。
例如，在光学镜片中，可以通过渐变折射率的膜层来减少光的反射，提高透过率；在光学滤光片中，可以通过渐变透过率的膜层来实现对不同波长光的选择性透过。
这些应用使得光学渐镀工艺在光学器件制造领域具有广泛的应用前景。
然而，光学渐镀工艺也存在一些挑战和限制。
首先，膜层的制备过程需要精密的控制和高度的技术要求，因此成本较高。
其次，膜层的结构和材料的选择对最终的光学性能有很大的影响，需要进行大量的实验和优化。
此外，膜层的稳定性和耐久性也是需要考虑的因素，特别是在复杂的环境中使用的光学元件。
光学渐镀工艺是一种重要的制备光学元件的工艺。
它通过控制光学膜层的结构和材料，实现对光的折射和反射的精确控制，从而提高光学元件的性能。
光学渐镀工艺在光学器件制造领域具有广泛的应用前景，但也面临一些挑战和限制。
随着技术的不断发展和进步，相信光学渐镀工艺会在未来发挥更重要的作用，推动光学器件的进一步发展。
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直角坐标系中的射线方程
光线的传播轨迹
透镜传输矩阵
q ds dz dx
dy
近轴子午光线近似
tn(r)siqn ntaqn n 0taqn
透镜传输矩阵
r
t
S
r0 t0
；
S
Cl
Al
Dl
Bl
Al n 0 A sin( A L )
B l C l cos( A L )
D l sin( A L ) / n 0 A BlC l Al Dl 1
• 成像特性：与透镜长度有关：
– 1/4 节距透镜 – 1/2 节距透镜 – 0.23节距透镜 – 0.29 节距透镜
Graded Index (GRIN) Lenses
What is GRIN lenses
• GRIN lenses are short cylindrical lengths of glass with a graded refractive index: the index decreases with the square of the distance from the axis of the lens.
GRIN透镜的应用：光源耦合
0.23P lens：angle compress
0.29P lens：facula compress
自聚焦透镜的重要特性
• 重要性能参数：
– 焦距：f = -1/[n0A1/2sin(A1/2L)] – 聚焦参数：A = 2D/a2 – 数值孔径：NA = n0(2D)1/2 – 节距：P = 2p/A1/2
提高成像质量
1、渐变折射率分布材料 2、依靠光线轨迹的弯曲
实现光学成像 3、通过优化折射率分布，
提高成像质量
自聚焦透镜的基本特征
• 平方率折射率分布 • 光线轨迹为cos或sin曲线 • 从一点发出的不同角度的光线将会聚于
另一点，形成“自聚焦” • 具有独到特点：
– 体积小、平端面 – 超短焦距 – 组合透镜成像特性 – 可以弯曲成像
• GRIN lenses are very similar to graded index fibre and are sometimes called SELFOC lenses.
Spherical lens & GRIN lens
1、均匀折射率分布材料 2、依靠弯曲的光学界面
实现光学成像 3、通过非球面来克服像差，
矩阵光学符号公约
(1)原点:顶点、主点或焦点 (2)线段:以原点为基点,顺光线传播方向为正,反之为负; (3)角度:以光轴或端面法线为基轴,从基轴向光线转动,
顺时针为负,逆时针为正; (4)标记:在成象图中出现的几何量(长度和角度)均取绝
对值,正量直接标注,负量冠以“-"号之后标注 。
透镜成像矩阵
总成像矩阵
利用透镜传输矩阵S进行简化:
GRIN透镜的成像（I）
GRIN透镜的成像（II）
GRIN透镜的成像（III）
GRIN透N透镜的成像（VI）
透镜成像性质
表
GRIN透镜的应用：准直-聚焦
0.25P lens:on axis
0.25P lens：off axis