一种多光谱位相型超表面器件制造技术

本发明专利技术公开一种多光谱位相型超表面器件，属于超材料技术领域，所述的超表面器件是由在超薄金属或介质上刻蚀而成的纳米单元结构阵列组成。本发明专利技术将多频信息编码到一个超表面上，利用超表面上的纳米结构宽带自旋-轨道相互作用对多个波长电磁波分别实现相位调控，使不同波长、不同角度入射电磁波聚焦为特定形状。因此，本发明专利技术可较好地用于设计多波长的超小型光学器件和集成光学系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超材料
，特别涉及一种多光谱位相型超表面器件。
技术介绍
现代电磁学中，对不同频段电磁波实现独立控制在无线通信、多光谱成像等应用中至关重要。然而，材料色散的存在限制了传统技术的发展，使得相应的器件和系统庞大、笨重且性能受限。作为二维超材料，超表面被证实可以实现电磁波振幅、相位和偏振态的全面调控，使用超表面情况下的反射和折射定律，波前可以被任意调制。因此许多功能，如光束控制、聚焦和成像等成为可能。由于超表面比超材料更薄、更易加工，因此业内认为第一代实用化的超材料器件会使用这项技术。虽然超表面可以实现许多奇异的功能，但现在的设计还要受制于很多缺点。例如，超表面通过相位变化可以对不同波长进行独立响应，但由于强色散却极大地限制了超表面在宽带和多光谱的应用。比如，传统远场成像过程中，分辨率受限于衍射极限，无法达到照明光波长的一半，而受激辐射损耗(STED)显微系统是实用化的突破衍射极限成像的方法之一。STED显微系统的基本原理是荧光分子的空间选择钝化作用，这项技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多光谱位相型超表面器件，其特征在于：通过所述超表面器件的结构将多频信息编码到一个超表面上，使不同波长、不同角度入射电磁波聚焦为特定形状；其结构包括自下而上依次排布的基底和由各向异性纳米单元结构阵列构成的超表面，所述各向异性纳米结构是在超薄金属或介质上刻蚀制成，也可直接制作在基底上，其特征尺寸小于波长，排列间距小于半波长，所述的超薄金属的厚度d取值范围为：δ<d<λ/3，λ为入射电磁波波长，δ为金属的趋肤深度，μ0＝4π×10‑7H/m，ω为圆频率，σ0为金属的电导率；所述超薄介质厚度小于入射光波长。

【技术特征摘要】
1.一种多光谱位相型超表面器件，其特征在于：通过所述超表面器件的结构将多频信
息编码到一个超表面上，使不同波长、不同角度入射电磁波聚焦为特定形状；其结构包括自
下而上依次排布的基底和由各向异性纳米单元结构阵列构成的超表面，所述各向异性纳米结
构是在超薄金属或介质上刻蚀制成，也可直接制作在基底上，其特征尺寸小于波长，排列间
距小于半波长，所述的超薄金属的厚度d取值范围为：δ<d<λ/3，λ为入射电磁波波长，δ为
金属的趋肤深度，μ0＝4π×10-7H/m，ω为圆频率，σ0为金属的电导率；所述超
薄介质厚度小于入射光波长。
2.根据权利要求1所述的一种多光谱位相型超表面器件，其特征在于：所述的超表面
为平面或曲面。
3.根据权利要求1所述的一种多光谱位相型超表面器件，其特征在于：所述的各向异
性纳米结构包括：孔或其互补结构。
4.根据权利要求1所述的一种多光谱位相型超表面器件，其特征在于：所述的各向异
性纳米结构几何图案包括：矩形、椭圆形、十字形、工字形或多边形。
5.根据权利要求1所述的一种多光谱位相型超表面器件，其特征在于：所述的金属包
括：金、银、铜、金合金、银合金或铜合金。
6.根据权利要求1所述的一种多光谱位相型超表面器件，其特征在于：所述介质包括：
硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗先刚，赵泽宇，王彦钦，李雄，马晓亮，蒲明博，
申请(专利权)人：中国科学院光电技术研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51