基于色散聚焦复合功能衍射光学元件的微型光谱仪

摘要

本发明的具体实现提供了一种被称为“G-Fresnel”的可同时实现线性光栅和菲涅耳透镜功能的器件。我们使用PDMS软刻蚀技术已经制成了G-Fresnel器件。该器件已用三维表面轮廓测定法检验其质量。我们也通过光学特性表征确认了本器件同时聚焦和色散的双重功能。本G-Fresnel器件可以用于开发微型光谱仪以及新兴的各种光流体应用。我们也提供了用该衍射光学器件制作小型光谱仪的具体实现设计。理论模拟结果表明，毫米级大小的G-Fresnel器件的光谱分辨率可达到约1纳米。实验已经证明一个概念验证性G-Fresnel光谱仪可以达到亚纳米级的光谱分辨率。

主权项

一种衍射光学器件，包含：菲涅耳透镜一侧：此面刻有多个同心啁啾环形槽，刻槽间距由中心向外递减；以及光栅一侧：此面刻有多个线形刻槽；该衍射光学器件的相位函数包含一个径向二次相位分布项和一个一维线性相位分布项，所述衍射光学器件具有同时聚焦入射光波和色散不同波长的双重特性。