【技术实现步骤摘要】
一种基于超构表面的正交偏振光成像衍射光学器件
本专利技术可被应用于正交偏振光成像等领域，特别涉及一种基于超构表面的正交偏振光成像衍射光学器件。
技术介绍
偏振是光的基本属性的一种。物质因其自身属性(如表面特性、粗糙度、阴影和外形等)不同会具有不同的偏振特性(会产生其自身性质决定的特征偏振)。偏振成像是在实时获取目标偏振信息的基础上利用所得到的信息进行目标重构增强的过程，与强度成像、光谱成像、红外辐射成像等技术相比，除了获取传统成像信息外，还能够额外获取偏振信息，是具有巨大应用价值的前沿技术，特别适合于隐身、伪装、虚假目标的探测识别，在雾霾、烟尘、水下等恶劣环境下能提高光电探测装备的目标探测识别能力。偏振成像模块主要由偏振光学元件、成像元件、感光器件等部件构成，其中偏振光学元件的性能和偏振调控方式很大程度上决定了偏振成像模块的偏振探测能力、时间和空间分辨率、成像效率等关键指标。传统的偏振光学元件是偏振片，偏振片的特点是只允许在一个特定平面内振动的光通过，因此偏振成像模块的具体实现方式包括两种：1、时序式，通过旋转偏振片...
【技术保护点】
1.一种基于超构表面的正交偏振光成像衍射光学器件，用于对正交线偏振光施加传输相位，其特征在于，由衬底和以阵列形式布设于所述衬底表面的亚波长光学天线组成；亚波长光学天线阵列为二维阵列，分别以平行于亚波长光学天线阵列行和列的方向作为x轴和y轴；各光学天线沿xy平面的横截面形状均具有C
【技术特征摘要】
1.一种基于超构表面的正交偏振光成像衍射光学器件，用于对正交线偏振光施加传输相位，其特征在于，由衬底和以阵列形式布设于所述衬底表面的亚波长光学天线组成；亚波长光学天线阵列为二维阵列，分别以平行于亚波长光学天线阵列行和列的方向作为x轴和y轴；各光学天线沿xy平面的横截面形状均具有C2对称性，各光学天线的长度和宽度均分别为工作波长的1/20至1/2，各光学天线的高度均相等、均在亚波长范围内，相邻两光学天线的中心距均相等、且不超过工作波长的一半；
所述二维阵列中各光学天线的分布按照以下步骤确定：
1)根据工作波长λ，利用时域有限差分或严格耦合波分析方法，计算单个光学天线在不同高度、中心距、长度和宽度的情况下，对正交X线偏振和Y线偏振入射光的相位和透过率的调制情况；令相邻两光学天线的中心距和各光学天线的高度均保持不变，筛选出满足：透过率接近于1、正交线偏振入射光相位调制范围为[0,2π]条件的所有光学天线的长度、宽度范围，并存为数据库；
2)利用N阶线性相位均分0-360度相位，N取6～10，将N个X线偏振光与N个Y线偏正光相对应得到的N2个相位对应关系作为相位基；在设定误差±360/N范围内遍历数据库中各数据以查找满足上述相位基要求的光学天线尺寸，然后利用光学天线实际相位与对应相位基中相位的最小方差确定各最优相位基及最优相位基对应的光学天线尺寸，以此构建相位基光学天线尺寸对应表；
3)根据所述正交偏振光成像衍射光学器件的工作波长λ、焦距f、直径D和偏折角度θ要求，利用以下公式确定该正交偏振光成像衍射光学器件直径范围内任意(x,y)坐标处的光学天线的正交偏振光目标相位和
其中，-D/2≤x≤D/2,-D/2≤y≤D/2；
将和转换为角度值后模除以360，用得到的值分别更新和然后按照±360/N误差范围将更新后的和转换为N阶相位基的值；
4)在步骤2)构建的相位基光学天线尺寸对应表中查找与步骤3)计算的各(x,y)坐标处光学天线的更新后正交线偏振光目标相位对应的最优相位基，并根据该最优相位基确定(x,y)坐标处的光学天线尺寸。
2.根据权利要求1所述的正交偏振光成像衍射光学器件，其特征在于，所述亚波长光学天线阵列中各光学天线均采用折射率>2的介质制成，包括硅、氮化硅、二氧化钛、磷化镓、氮化镓和砷化镓。
3.根据权利要求1所述的正交偏振光成像衍射光学器件，其特征在于，所述衬底选择透明基底。
4.一种基于超构表面的正交偏振光成像衍射光学器件，用于对正交圆偏振光同时施加传输相位和几何相位，其特征在于，由衬底和以阵列形式布设于所述衬底表面的亚波长光学天线组成；亚波长光学天线...
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