УДК 621.396.67

Синтез и анализ трехфокальных градиентных диэлектрических линз

 

В. А. Калошин ¹, Х. Д. Нгием ²

¹ Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова Российской академии наук, 125007, г. Москва, ул. Моховая д. 11, стр.7.

² Московский физико-технический институт (ГУ), 141700,  Москов. обл., 

г. Долгопрудный,  Институтский пер. 9

 

Статья поступила в редакцию 18 сентября 2018 г.

 

Аннотация. Развита методика синтеза диэлектрических градиентных трехфокальных линз, преобразующих три расходящиеся цилиндрические волны в сходящиеся или плоские. Методика основана на разбиении линзы на слои, диэлектрическая проницаемость внутри каждого из которых описывается параболическим законом и последовательного нахождения участков поверхностей линзы. Методика обеспечивает непрерывность закона изменения  коэффициента преломления и его первой производной на границах слоев. В качестве примера проведен синтез двух вариантов линз и анализ их аберраций.

Ключевые слова: градиентные линзы, диэлектрические линзы, полифокальные линзы, планарные антенны, аберрации.

Abstract. Two-dimensional problems of synthesis and analysis of inhomogeneous (gradient) dielectric lenses with three foci on each side of the lens are considered. For this purpose, a technique for the synthesis of dielectric gradient three-focal lenses is developed, based on breaking the lens into layers. Inside each of the layers, the dielectric permittivity is described by a parabolic law. On the boundaries of layers, the continuity conditions for the law of variation of the refractive index and its first derivative are satisfied, as well as functions describing the lens surfaces and their two first derivatives. These functions inside the layers are found successively, by solving transcendental equations, their derived conditions of simultaneous focusing, when the source of the cylindrical wave is located at three focal points. As two examples of the application of the developed technique, the problems of synthesis of a three-focal gradient lens with two planes of symmetry and a lens forming three ideal plane waves are solved. After finding the surface and the law of changing the refractive index inside the lens, an analysis of the mean square aberration is carried out.

Key words: gradient lenses, dielectric lenses, multifocal lenses, planar antennas, aberrations.

 

Для цитирования:
В. А. Калошин, Х. Д. Нгием. Синтез и анализ трехфокальных градиентных диэлектрических линз. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2018. № 9. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/sep18/21/text.pdf

DOI 10.30898/1684-1719.2018.9.21