费马螺旋希腊梯子光子筛的设计方法及其成像光路

摘要

点扩散函数决定光学系统的成像性质，不同的点扩散函数可以实现不同的成像结果。通过将费马螺旋线引入到希腊梯子光子筛中，费马螺旋线调制希腊梯子光子筛中筛孔的分布位置得到费马螺旋希腊梯子光子筛。通过基于费马螺旋希腊梯子光子筛的成像光路产生轴向多个焦点，实现了单一器件多焦面不同点扩散函数的功能，包括各向异性的艾里斑和涡旋焦点，能够应用于相干光场下从X射线到太赫兹波段的聚焦和成像。其中第一个、第三个焦点是各向异性的艾里斑，对输入物体能够实现不同方向不同分辨率，有助于提高物体感兴趣方向的分辨率；第二个焦点是涡旋焦点，涡旋焦点可以用于光学捕获，此外用于成像时基于螺旋相位滤波还能够实现径向希尔伯特变换，实现振幅和相位物体的边缘增强。