一种调控波矢空间的超表面光谱仪及其制备方法技术

技术编号:40344752 阅读:38 留言:0更新日期:2024-02-09 14:30
本发明专利技术涉及光谱技术领域,具体提供一种调控波矢空间的超表面光谱仪及其制备方法,基于光场相位突变原理,光强零点处将产生尖锐的波矢峰,通过调控视场内光强零点的位置坐标使得波矢峰随入射波长线性移动,将光谱分辨由时域空间转至波矢空间,避免了离轴像差的产生,有效解决了因光谱特征峰展宽导致光谱分辨下降率的问题。由于光谱系统的探测平面与超表面元件平面平行,进一步提高了光谱系统的集成度。通过限制零点光强,提高了相位突变程度,降低了波矢空间光谱识别峰的半高全宽,进一步提升光谱分辨率至亚纳米量级。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光谱,具体提供一种调控波矢空间的超表面光谱仪及其制备方法


技术介绍

1、光谱技术广泛应用于星体探测、材料科学、生物技术和医疗诊断等领域。传统光谱系统为保证高分辨性能,往往需要多个元件实现光谱分辨功能,存在光谱系统复杂、体积大、不易集成的问题,无法同时满足人们对便携性与高精度的要求。

2、随着现代微纳制造工艺的发展,超表面,一种定制的“人工电磁超材料”随之诞生。超表面作为一种由亚波长尺寸单元结构组合而成的二维平面,可以在小于光波长厚度内实现波面调控,具有超薄、超轻和超集成特性,可用于取代传统光谱系统中厚重的光学元件,实现光谱系统的集成化。

3、目前的色散型超表面光谱仪依靠色散原理实现光谱特征峰的空间分离,其主要缺点是超表面光谱元件受到色差的影响在曲面聚焦,产生的离轴像差将导致光谱特征峰展宽,使得光谱分辨率降低。为尽可能降低离轴像差对分辨率的影响,通过计算探测平面位置将探测平面倾斜放置,这一操作将影响光谱系统的集成度。


技术实现思路

1、本专利技术为解决上述问题,提供了一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种调控波矢空间的超表面光谱仪制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的调控波矢空间的超表面光谱仪制备方法,其特征在于,所述通过确定所述超分辨光场的光场相位的梯度获取所述超分辨光场的波矢曲线,完成光谱特征峰由时域到波矢空间的转换,包括:

3.根据权利要求1所述的调控波矢空间的超表面光谱仪制备方法,其特征在于,所述利用优化算法设计超表面元件,使所述超表面元件在平面波的激发下产生特定光场,并对所述特定光场在规定视场范围内光强零点数量、零点能量、零点位置随波长位移曲线的线性程度进行限制,包括:

4.一种调控波矢空间的超表面光谱仪,其特征在于,...

【技术特征摘要】

1.一种调控波矢空间的超表面光谱仪制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的调控波矢空间的超表面光谱仪制备方法,其特征在于,所述通过确定所述超分辨光场的光场相位的梯度获取所述超分辨光场的波矢曲线,完成光谱特征峰由时域到波矢空间的转换,包括:

3.根据权利要求1所述的调控波矢空间的超表面光谱仪制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员:张伟李文昊刘睿
申请(专利权)人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
类型:发明
国别省市:

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