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龙图腾网获悉新型显示与视觉感知石城实验室;南京工业职业技术大学;南京熊猫电子制造有限公司申请的专利一种消色差液晶全息透镜的相位调制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120610424B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511123162.9，技术领域涉及：G02F1/29；该发明授权一种消色差液晶全息透镜的相位调制方法是由沈忠文;张宇宁;苏玉民;翁一士;王偌涵;潘江涌;杨燕;魏伟;贾庆生设计研发完成，并于2025-08-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种消色差液晶全息透镜的相位调制方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种消色差液晶全息透镜的相位调制方法，属于全息光学技术领域。该方法通过调控液晶分子空间取向分布，构建多波长相位调制模型，实现红、绿、蓝三色光线的同步聚焦。具体包括：根据入射光波长和透镜位置计算液晶分子偏转角，形成折射率梯度分布；基于分子取向生成全息相位分布，使不同波长光线聚焦至同一焦点；通过动态优化相位强度系数，结合有限元仿真迭代调整，控制三波长焦点光强偏差。本发明消除了传统透镜的色差现象，实现一定焦距范围内不同波长光线的共焦平面聚焦，提高焦点强度一致性。所制备的超薄液晶透镜厚度低，显著提升光线聚焦效率，适用于高精度成像系统和显示设备。

本发明授权一种消色差液晶全息透镜的相位调制方法在权利要求书中公布了：1.一种消色差液晶全息透镜的相位调制方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1：根据入射光束波长λn、目标焦距f及光束在镜片表面的位置坐标x,z，n＝1,2,3分别对应蓝、绿、红三波长，通过以下公式计算液晶棒状分子光轴的偏转角α： 基于所述偏转角α调控镜片表面各位置液晶分子的空间取向分布； 步骤2：基于步骤1确定的分子取向，根据入射光波长λn及位置坐标x,z，通过以下公式生成液晶全息透镜在xz平面内各位置的相位分布 构建液晶全息透镜使不同波长光线聚焦至目标焦距f的相位调制模型；所述液晶全息透镜满足：厚度为1.3±0.1μm；焦距为80–100μm；焦径比F#＝1； 步骤3：对步骤2生成的相位分布进行能量加权校正，通过以下公式计算红绿蓝各个波长在xy平面内的焦点光强E及红绿蓝三种波长光线在xy平面内所对应的复合相位φx,y，动态优化入射光波长的相位权重系数： 其中Ak为入射光波长λk的相位权重系数，x,y代表光线在xy平面的聚焦焦点坐标，为步骤2生成的单波长相位，i是虚数单位； 通过有限元仿真分别计算蓝、绿、红三波长在焦点处的光强E1、E2、E3，调整An使三波长焦点光强趋近一致； 步骤3的相位权重系数优化具体包括： 根据相位调制模型，在COMSOL软件中建立液晶全息透镜的有限元仿真模型； 以蓝、绿、红三波长在焦点处的光强偏差≤5％为优化目标，在λ1＝486nm、λ2＝587nm、λ3＝656nm下动态调整An； 输出使E1≈E2≈E3的相位权重系数An组合； 其中，动态调整An的具体步骤包括： 步骤一：设置入射光波长参数：λ1＝486nm、λ2＝587nm、λ3＝656nm； 步骤二：设置液晶材料参数：寻常光折射率no和非寻常光折射率ne，介电各向异性系数Δε，弹性常数K11,K22,K33，分别对应液晶分子展曲、扭曲、弯曲变形模式；设置边界条件：透镜两侧边界条件设置为周期性边界条件或完美匹配层吸收边界； 步骤三：根据步骤1得到的液晶分子偏转角，通过Frank-Oseen弹性连续体方程计算出液晶分子光轴指向矢量，再将指向矢量转换为空间变化的折射率张量； 步骤四：进行液晶全息透镜的光学衍射分析求解，将液晶透镜划分成网格尺寸设置为小于等于λ10的高分辨率网格，再用麦克斯韦方程求解器分别求解蓝、绿、红光波经过液晶全息透镜的光场分布； 步骤五：执行相位权重系数An迭代仿真优化过程，输出最优系数组合；具体步骤包括： a在有限元仿真模型中计算当前相位权重系数An下蓝、绿、红光焦点位置及焦点光强En； b计算焦点间距离差及光强偏差； c若聚焦点距离差大于阈值或光强偏差大于5％，根据偏差大小和方向自动调整相位权重系数An； d使用调整后的新相位权重系数组合重复仿真测试； e重复步骤a-d直至三波长聚焦点位置距离差小于阈值且光强偏差小于等于5％，结束迭代。

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