负折射平板透镜景深特性仿真分析

朱幸福; 梁斌明; 湛胜高; 陈家璧; 庄松林

doi:10.7498/aps.63.134202

摘要

根据波前编码理论，通过计算机仿真分析的形式，对负折射平板透镜景深延拓特性进行了探讨在折射率为-1时，实现了8.5333 倍的景深延拓；在折射率有微小偏移的情况下，以-0.99为例，引入校正透镜后，实现了6.5862倍的景深延拓.

关键词:

负折射 /
波前编码 /
景深

In virtue of wave-front coding theory, a computer simulation analysis of the depth of field extension of negative refraction flat lens is carried out. The depth of field extension can be achieved by 6.7 times in the slab, when its index is -1, through computer simulation. When the refractive index of the tablet is slightly offset, taking -0.99 for example, 6.9 times of the depth of field extension can be achieved after the introduction of the calibration lens.

Keywords:

作者及机构信息

1.
上海理工大学光电信息与计算机工程学院, 上海 200093

基金项目: 国家重点基础研究发展计划（批准号：2007CB935300）和国家自然科学基金（批准号：61177043，11104184）资助的课题.

Authors and contacts

1.
College of Optics and Electronics Information Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China

Funds: Project supported by the National Basic Research Program of China (Grant No. 2007CB935300), and the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 61177043, 11104184).

参考文献

[1]	Veselago V G 1968 Sov. Phys. Usp. 10 509
[2]	Shelby R A, Smith D R, Schultz S 2001 Science 292 77
[3]	Smith D R, Padilla W J, Vier S C, Nemat-Nasser S C, Schultz S 2000 Phys, Rev, Lett. 84 4184
[4]	Eleftheriades G V, Lyer A K, Kremer P C 2002 IEEE Trans. Microw. Theory Tech. 50 2702
[5]	Pendry J B 2000 Phys. Rev. Lett. 85 3966
[6]	Vodo P, Lu W T, Sridhar S 2005 Appl. Phys. Lett. 86 201108
[7]	Schurig D, Smith D R 2003 ArXiv Physics e-Prints 2 0307088
[8]	Schurig D, Smith D R 2004 Phys. E 70 065601
[9]	Parazzoli C G, Grcegor R B, Niclsen J A, Thompson M A, Li K, Vetter A M, Vier D C 2004 Appl. Phys. Lett. 84 3232
[10]	Liang B M, Feng L, Chen J B, Zhuang S L 2010 High Power Laser and Particle Beams 7 1645 (in Chinese) [梁斌明, 冯莉, 陈家璧, 庄松林 2010 强激光与粒子束 7 1645]
[11]	Chen J B, Wang Y, Jia B H, Geng T, Li X P, Feng L, Qian W, Liang BM, Zhang X X, Gu M, Zhuang S L 2011 Nature Photonics 17 239
[12]	Lin Z L 2007 Ph. D. Dissertation (Hangzhou: Zhejiang University) (in Chinese) [林志立 2007 博士学位论文(杭州: 浙江大学)]
[13]	Lin Z L, Ding J C, Zhang P 2008 Chin. Phys. B 17 3
[14]	Mo X T 2008 Ph.D. Dissertation (Tianjin: Tianjin University) (in Chinese) [莫绪涛2008 博士学位论文 (天津: 天津大学)]
[15]	Yang Q G, Liu L R, Lang H T 2005 Appl. Opt. Lett. 44 6833
[16]	Dowski E R, Cathey W T 1995 Appl. Opt. 34 1859
[17]	Wach H B, Cathy W T, Dowski E R 1998 Appl. Opt. 37 5359
[18]	Marks D L, Stack R A, Brady D J 1999 Opt. Lett. 24 107
[19]	Zhang R F, Wang T, Pan C, Wang L L, Zhuang S L 2011 Acta Phys. Sin. 60 114204 (in Chinese) [张荣福, 王涛, 潘超, 王亮亮, 庄松林 2011 60 114204]
[20]	Zhao T Y, Ye Z, Zhang W Z, Yu F H 2008 Acta Phys. Sin. 57 200 (in Chinese) [赵廷玉, 叶子, 张文字, 余飞鸿 2008 57 200]
[21]	Zhao T Y, Liu Q X, Yu F H 2012 Acta Phys. Sin. 61 074207 (in Chinese) [赵廷玉, 刘钦晓, 余飞鸿 2012 61 074207]
[22]	Zhao T Y, Liu Q X, Yu, F H 2012 Chin. Phys. B 21 6
[23]	Liu M, Dong L Q, Zhao Y J, Hui M, Jia W 2013 Opt. Commun. 298-299 67
[24]	Zhao T Y, Mauger T, Li G Q 2013 Biomed. Opt. Express 4 1464
[25]	Pendry J B 2004 Contemp. Phys. 45 191

施引文献

[1]	Veselago V G 1968 Sov. Phys. Usp. 10 509
[2]	Shelby R A, Smith D R, Schultz S 2001 Science 292 77
[3]	Smith D R, Padilla W J, Vier S C, Nemat-Nasser S C, Schultz S 2000 Phys, Rev, Lett. 84 4184
[4]	Eleftheriades G V, Lyer A K, Kremer P C 2002 IEEE Trans. Microw. Theory Tech. 50 2702
[5]	Pendry J B 2000 Phys. Rev. Lett. 85 3966
[6]	Vodo P, Lu W T, Sridhar S 2005 Appl. Phys. Lett. 86 201108
[7]	Schurig D, Smith D R 2003 ArXiv Physics e-Prints 2 0307088
[8]	Schurig D, Smith D R 2004 Phys. E 70 065601
[9]	Parazzoli C G, Grcegor R B, Niclsen J A, Thompson M A, Li K, Vetter A M, Vier D C 2004 Appl. Phys. Lett. 84 3232
[10]	Liang B M, Feng L, Chen J B, Zhuang S L 2010 High Power Laser and Particle Beams 7 1645 (in Chinese) [梁斌明, 冯莉, 陈家璧, 庄松林 2010 强激光与粒子束 7 1645]
[11]	Chen J B, Wang Y, Jia B H, Geng T, Li X P, Feng L, Qian W, Liang BM, Zhang X X, Gu M, Zhuang S L 2011 Nature Photonics 17 239
[12]	Lin Z L 2007 Ph. D. Dissertation (Hangzhou: Zhejiang University) (in Chinese) [林志立 2007 博士学位论文(杭州: 浙江大学)]
[13]	Lin Z L, Ding J C, Zhang P 2008 Chin. Phys. B 17 3
[14]	Mo X T 2008 Ph.D. Dissertation (Tianjin: Tianjin University) (in Chinese) [莫绪涛2008 博士学位论文 (天津: 天津大学)]
[15]	Yang Q G, Liu L R, Lang H T 2005 Appl. Opt. Lett. 44 6833
[16]	Dowski E R, Cathey W T 1995 Appl. Opt. 34 1859
[17]	Wach H B, Cathy W T, Dowski E R 1998 Appl. Opt. 37 5359
[18]	Marks D L, Stack R A, Brady D J 1999 Opt. Lett. 24 107
[19]	Zhang R F, Wang T, Pan C, Wang L L, Zhuang S L 2011 Acta Phys. Sin. 60 114204 (in Chinese) [张荣福, 王涛, 潘超, 王亮亮, 庄松林 2011 60 114204]
[20]	Zhao T Y, Ye Z, Zhang W Z, Yu F H 2008 Acta Phys. Sin. 57 200 (in Chinese) [赵廷玉, 叶子, 张文字, 余飞鸿 2008 57 200]
[21]	Zhao T Y, Liu Q X, Yu F H 2012 Acta Phys. Sin. 61 074207 (in Chinese) [赵廷玉, 刘钦晓, 余飞鸿 2012 61 074207]
[22]	Zhao T Y, Liu Q X, Yu, F H 2012 Chin. Phys. B 21 6
[23]	Liu M, Dong L Q, Zhao Y J, Hui M, Jia W 2013 Opt. Commun. 298-299 67
[24]	Zhao T Y, Mauger T, Li G Q 2013 Biomed. Opt. Express 4 1464
[25]	Pendry J B 2004 Contemp. Phys. 45 191

[1]	饶冰洁, 刘圣, 赵建林. 蜂巢光子晶格中光波的无衍射和反常折射. , 2017, 66(23): 234207. doi: 10.7498/aps.66.234207
[2]	龚健, 张利伟, 陈亮, 乔文涛, 汪舰. 石墨烯基双曲色散特异材料的负折射与体等离子体性质. , 2015, 64(6): 067301. doi: 10.7498/aps.64.067301
[3]	于国君, 卜胜利, 王响, 纪红柱. 基于硅柱-磁性液体体系的光子晶体的可调谐负折射特性研究. , 2012, 61(19): 194703. doi: 10.7498/aps.61.194703
[4]	李杰, 董建峰. 光轴平行于界面的单轴手征介质中的负折射研究. , 2012, 61(11): 114101. doi: 10.7498/aps.61.114101
[5]	李晓莉, 张连水, 孙江, 冯晓敏. 微波驱动精细结构能级跃迁引起的电磁诱导负折射效应. , 2012, 61(4): 044202. doi: 10.7498/aps.61.044202
[6]	赵廷玉, 刘钦晓, 余飞鸿. 波前编码系统的点扩散函数稳相法分析. , 2012, 61(7): 074207. doi: 10.7498/aps.61.074207
[7]	童元伟, 田双, 庄松林. 等效折射率为非-1时的亚波长成像. , 2011, 60(5): 054201. doi: 10.7498/aps.60.054201
[8]	张荣福, 王涛, 潘超, 王亮亮, 庄松林. 波前编码系统景深延拓性能研究. , 2011, 60(11): 114204. doi: 10.7498/aps.60.114204
[9]	孙永志, 冉立新, 王东兴, 王伟光, 陈秋林. 一种新型异向介质设计及实验验证. , 2010, 59(7): 4602-4606. doi: 10.7498/aps.59.4602
[10]	李晓春, 高俊丽, 刘绍娥, 周科朝, 黄伯云. 二维声子晶体平板成像中的通道特征. , 2010, 59(1): 381-386. doi: 10.7498/aps.59.381
[11]	童元伟, 毛宇, 庄松林. 光频段多频率域负折射率材料的数值研究. , 2010, 59(8): 5553-5558. doi: 10.7498/aps.59.5553
[12]	李晓春, 高俊丽, 刘绍娥, 周科朝, 黄伯云. 无序对二维声子晶体平板负折射成像的影响. , 2010, 59(1): 376-380. doi: 10.7498/aps.59.376
[13]	孙明昭, 张淳民, 宋晓平, 梁工英, 孙占波. 基于矩形谐振环的新型复合周期结构左手材料研究. , 2009, 58(9): 6179-6184. doi: 10.7498/aps.58.6179
[14]	孔令凯, 郑志强, 冯卓宏, 李小燕, 姜翠华, 明海. 二维空气环型光子晶体的负折射成像特性. , 2009, 58(11): 7702-7707. doi: 10.7498/aps.58.7702
[15]	周建华, 刘虹遥, 罗海陆, 文双春. 各向异性超常材料中倒退波的传播研究. , 2008, 57(12): 7729-7736. doi: 10.7498/aps.57.7729
[16]	赵廷玉, 叶子, 张文字, 余飞鸿. 倾斜入射的波前编码系统的点扩散函数扩大效应分析. , 2008, 57(1): 200-205. doi: 10.7498/aps.57.200
[17]	刘亚红, 罗春荣, 赵晓鹏. 同时实现介电常数和磁导率为负的H型结构单元左手材料. , 2007, 56(10): 5883-5889. doi: 10.7498/aps.56.5883
[18]	张波, 王智. 二维空气孔型光子晶体负折射平板透镜的减反层. , 2007, 56(3): 1404-1408. doi: 10.7498/aps.56.1404
[19]	项元江, 文双春, 唐康凇. 含单负介质层受阻全内反射结构的光子隧穿现象研究. , 2006, 55(6): 2714-2719. doi: 10.7498/aps.55.2714
[20]	郑晴, 赵晓鹏, 李明明, 赵晶. 缺陷对左手材料负折射的调控行为. , 2006, 55(12): 6441-6446. doi: 10.7498/aps.55.6441

计量

文章访问数: 7166
PDF下载量: 580
被引次数: 0

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

搜索

留言板