一种基于超表面的分焦面偏振成像器件制造技术

本发明专利技术属于微纳光学技术领域，公开了一种基于超表面的分焦面偏振成像器件

【技术实现步骤摘要】
一种基于超表面的分焦面偏振成像器件、设计方法及系统


[0001]本专利技术属于微纳光学
，更具体地，涉及一种基于超表面的分焦面偏振成像器件
、
设计方法及系统
。

技术介绍

[0002]超表面作为一种人造亚波长平面结构，对光波具有超强的调控能力，可以打破传统光学局限性，可以设计实现很多功能，如大数值孔径透镜
、
特殊光束发生器
、
计算全息
、
纳米印刷等
。
超表面也可以用来设计偏振分光器件，与传统光学元件相比，超表面偏振分光器件具有易加工
、
设计灵活
、
集成度高
、
高效率等诸多优势，打破了传统偏振器件
50
％的理论极限效率
。
效率的提高为偏振成像带来了更为广阔的应用前景，在目标检测
、
环境监测
、
三维成像等领域发挥更为重要的作用，基于超表面的偏振成像系统具有良好的应用发展前景
。
如何基于超表面设计符合应用需本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于超表面的分焦面偏振成像器件的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤
1、
构建基于超表面的分焦面偏振成像器件的基本结构，所述基本结构包括基底和位于所述基底上的纳米砖阵列；将所述基于超表面的分焦面偏振成像器件划分为多个结构区域，将每个所述结构区域等分为四个偏振分区，将每一偏振分区内的基底划分为
N
×
N
个单元结构，每个所述单元结构的工作面为边长为
C
的正方形，每个所述单元结构及位于其工作面上的一个纳米砖构成一个纳米砖结构单元，四个偏振分区内的所述纳米砖的高度
H
均相等；步骤
2、
将四个偏振分区分别记为
x
线偏振分区
、y
线偏振分区
、45
°
线偏振分区和
135
°
线偏振分区，上述四个偏振分区内的纳米砖的转向角
θ
分别为0°
、90
°
、45
°
和
135
°
；以所述单元结构的两个互相垂直的边作为
x
轴和
y
轴建立
xoy
坐标系，所述纳米砖的转向角
θ
为所述纳米砖的宽边
W
与
x
轴的夹角；步骤
3、
在工作波长下，对所述纳米砖结构单元的尺寸参数进行优化，使每一偏振分区对一对正交线偏振光的相位调控量满足该区预设的相位分布；根据确定的纳米砖结构单元的尺寸和纳米砖的转向角对所述纳米砖阵列进行排布，得到所述基于超表面的分焦面偏振成像器件
。2.
根据权利要求1所述的基于超表面的分焦面偏振成像器件的设计方法，其特征在于，对所述纳米砖结构单元的尺寸参数进行优化时，每一偏振分区的相位分布如下：对所述纳米砖结构单元的尺寸参数进行优化时，每一偏振分区的相位分布如下：式中，和为正交方向的两个相位分布；
k0为自由空间的波矢量，
λ
为工作波长；
(x,y)
为纳米砖的中心坐标，
f
为基于超表面的分焦面偏振成像器件的焦距，
Δ
x
为正交线偏振光入射时的聚焦坐标偏移量
。3.
根据权利要求1所述的基于超表面的分焦面偏振成像器件的设计方法，其特征在于，对所述纳米砖结构单元的尺寸参数进行优化时，还包括：以沿所述纳米砖的长边
L
...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄天，李子乐，郑国兴，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：