一种紧凑型共光路共焦红外双波段光学系统及其制作方法

摘要

本发明提供一种紧凑型共光路共焦红外双波段光学系统，包括沿光入射方向依次同轴设置的超表面透镜和探测器，超表面透镜由衬底和微纳结构超表面构成，不同的微纳结构具有相同的高度、指向角度和不同的横截面尺寸；各微纳结构的横截面尺寸基于微纳结构的参数空间和电磁波经过各微纳结构后的相位分布确定；相位分布根据超表面透镜的对双波段的消色差成像要求来确定；参数空间通过基于时域有限差分算法的电磁仿真手段对横截面尺寸进行参数扫描来建立。本发明还提供相应的制作方法。本发明的光学系统利用单片超表面透镜实现中波和长波红外双波段同时满足消色差成像要求，从而显著减小光学系统的体积和重量，降低加工成本和装调校准难度。