一种超表面阵列结构及其在图像显示复用中的应用制造技术

本发明专利技术属于微纳光学技术领域，公开了一种超表面阵列结构及其在图像显示复用中的应用，超表面阵列结构包括基底、纳米砖阵列；入射线偏光的偏振方向沿着纳米砖的长轴方向时反射率最高；沿着纳米砖的短轴方向时透射率最高。应用包括：在入射线偏光的偏振方向固定的情况下，将每个纳米砖作为一个像素点，通过调节每个纳米砖的转向角，使每个像素点显示不同的灰度，实现灰度图像的显示。此外，在纳米砖的转向角固定的情况下，通过调整入射线偏光的偏振方向，使纳米砖阵列显示不同的二值图像，实现二值图像的显示复用。本发明专利技术解决了现有技术中实现灰度图像显示以及复用的超表面调控难度高、纳米阵列结构复杂、难于加工的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种超表面阵列结构及其在图像显示复用中的应用
本专利技术涉及微纳光学
，尤其涉及一种超表面阵列结构及其在图像显示复用中的应用。
技术介绍
超表面是一种亚波长的层状材料，可以实现对光波偏振、振幅、相位、极化方式、传播模式等特性的灵活有效调控。超表面经过设计后可以实现传统光学器件的很多功能，同时还具有传统光学器件缺少的高度集成、高效率、多自由度等特点。近年来，超表面成为了学术研究的热点，很多研究者通过改变入射光的偏振态、入射角，纳米砖的尺寸参数等实现了灰度图像的显示，以及图像显示的复用。但这些研究中都存在调控难度高、纳米阵列结构复杂、难于加工等不足，很难得到实际的应用。
技术实现思路
本申请实施例通过提供一种超表面阵列结构及其在图像显示复用中的应用，解决了现有技术中实现灰度图像显示以及复用的超表面调控难度高、纳米阵列结构复杂、难于加工的问题。本申请实施例提供一种超表面阵列结构，包括：基底，所述基底上设置有纳米砖阵列；所述纳米砖阵列包括呈周期性排布的多个尺寸一致的纳米砖，相邻纳米砖的中心点间的距离相同；所述基底和所述纳米砖均为亚波长尺寸，所述纳米砖为长方体形；在选定的工作波长下，入射线偏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超表面阵列结构，其特征在于，包括：基底，所述基底上设置有纳米砖阵列；所述纳米砖阵列包括呈周期性排布的多个尺寸一致的纳米砖，相邻纳米砖的中心点间的距离相同；所述基底和所述纳米砖均为亚波长尺寸，所述纳米砖为长方体形；在选定的工作波长下，入射线偏光的偏振方向沿着所述纳米砖的长轴方向时，反射率最高；入射线偏光的偏振方向沿着所述纳米砖的短轴方向时，透射率最高。

【技术特征摘要】
1.一种超表面阵列结构，其特征在于，包括：基底，所述基底上设置有纳米砖阵列；所述纳米砖阵列包括呈周期性排布的多个尺寸一致的纳米砖，相邻纳米砖的中心点间的距离相同；所述基底和所述纳米砖均为亚波长尺寸，所述纳米砖为长方体形；在选定的工作波长下，入射线偏光的偏振方向沿着所述纳米砖的长轴方向时，反射率最高；入射线偏光的偏振方向沿着所述纳米砖的短轴方向时，透射率最高。2.根据权利要求1所述的超表面阵列结构，其特征在于，所述基底的材料采用二氧化硅，所述纳米砖的材料采用银。3.根据权利要求1所述的超表面阵列结构，其特征在于，所述基底划分为多个尺寸一致的周期性正方形单元结构，每个所述单元结构的工作面上设有一个所述纳米砖。4.根据权利要求3所述的超表面阵列结构，其特征在于，所述工作波长为633nm，所述纳米砖的长度为160nm、宽度为80nm、高度为70nm，所述单元结构的工作面的边长为300nm。5.一种如权利要求1-4中任一所述的超表面阵列结构在图像显示复用中的应用，其特征在于，在入射线偏光的偏振方向固定的情况下，将每个所述纳米砖作为一个像素点，通过调节每个所述纳米砖的转向角，使每个像素点显示不同的灰度，实现灰度图像的显示；其中，所述基底的互相垂直的两边分别为x轴和y轴，所述转向角为所述纳米砖的长轴与x轴的夹角。6.根据权利要求5所述的超表面阵列结构在图像显示复用中的应用，其特征在于，满足以下公式：I＝I0cos2(θ-α)其中，I0为入射线偏光的光强，θ为转向角，α为入射线偏光与x轴的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李子乐，周楠，邓娟，李嘉鑫，梁聪玲，任仁远，郑国兴，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42