高深宽比的纳米压印超透镜结构及其制备方法和应用技术

技术编号:41131827 阅读:16 留言:0更新日期:2024-04-30 18:01
本公开涉及一种高深宽比的纳米压印超透镜结构及其制备方法和应用。该高深宽比的纳米压印超透镜结构包括:支撑基底;形成于该支撑基底上的高深宽比纳米压印胶微纳结构阵列;形成于该高深宽比纳米压印胶微纳结构阵列上的薄膜材料层;其中,该高深宽比纳米压印胶微纳结构阵列及其上的该薄膜材料层构成复合微纳结构阵列,该复合微纳结构阵列能够实现0‑2π相位覆盖,以完全调控波前,实现对紫外光、可见光和红外光波段进行聚焦成像的纳米压印超透镜结构。利用本发明专利技术,解决了现有短波长波段超透镜制作成本高、工艺复杂和难以实现大面积的问题。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及微纳光学,尤其涉及一种高深宽比的纳米压印超透镜结构及其制备方法和应用


技术介绍

1、进入21世纪以来,光学技术飞速发展,对于光学系统的集成化、小型化、轻量化已经成为了目前最迫切的现实需求,现有技术中的光学设计技术和微纳加工技术的发展水平,已经可以使这一需求变为现实。

2、超表面是一种由亚波长单元构成的二维平面结构,电磁波与超表面上的亚波长单元相互作用,从而产生对振幅、相位、偏振以及波长的调控,在光波控制方面具有前所未有的优势,能够满足光学系统的集成化、小型化、轻量化等各种需求。虽然现有的超透镜已经能够实现很高的聚焦效率,但是在实际应用中,超透镜的制作成本太高,已经严重影响制约了超透镜的生产和应用,因此工艺简单、低成本的超透镜对业界具有非凡吸引力。

3、目前,业内研究人员在基于几何相位原理的低成本超透镜研制方面取得了突破性的进展,实现了较好聚焦效率。但是,这种基于几何相位原理的超透镜仍然存在结构单一,依赖于偏振等问题,仍有很多问题亟待进一步完善。


技术实现思路

1、(一)要解本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高深宽比的纳米压印超透镜结构,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的高深宽比的纳米压印超透镜结构,其特征在于,所述复合微纳结构阵列包括多个超原子单元,各超原子单元是按照满足传输相位原理调制聚焦的偏振不敏感微纳结构进行排布的,各超原子单元的深宽比大于2:1。

3.根据权利要求2所述的高深宽比的纳米压印超透镜结构,其特征在于,所述复合微纳结构阵列中的超原子单元,采用正方形纳米柱、圆形纳米柱、或C4对称性及以上高对称性纳米结构中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的高深宽比的纳米压印超透镜结构,其特征在于,所述复合微纳结构阵列中的超原子单元,是...

【技术特征摘要】

1.一种高深宽比的纳米压印超透镜结构,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的高深宽比的纳米压印超透镜结构,其特征在于,所述复合微纳结构阵列包括多个超原子单元,各超原子单元是按照满足传输相位原理调制聚焦的偏振不敏感微纳结构进行排布的,各超原子单元的深宽比大于2:1。

3.根据权利要求2所述的高深宽比的纳米压印超透镜结构,其特征在于,所述复合微纳结构阵列中的超原子单元,采用正方形纳米柱、圆形纳米柱、或c4对称性及以上高对称性纳米结构中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的高深宽比的纳米压印超透镜结构,其特征在于,所述复合微纳结构阵列中的超原子单元,是由低折射率的纳米压印胶和薄膜材料层构成的复合材料结构,其中所述薄膜材料层采用高折射率的介质材料、高介电常数的介质材料或半导体材料,所述纳米压印胶的折射率小于所述薄膜材料层的折射率。

5.根据权利要求4所述的高深宽比的纳米压印超透镜结构,其特征在于,所述薄膜材料层采用材料为硅、非晶硅、多晶硅、氮化镓、二氧化铪、二氧化钛或氮化硅。

6.根据权利要求2所述的高深宽比的纳米压印超透镜结构,其特征在于,所述复合微纳结构阵列中的超原子单元,根据超透镜双曲相位公式,为实现聚焦功能,其双层复合结构的相位分布需满足以下条件:

7.根据权利要求1所述的高深宽比的纳米压印超透镜结构,其特征在于,所述支撑基底采用紫外光、可见光和红外光波段介电常数的介质材料,包括si、gaas、透明玻璃、石英玻璃、bf33玻璃或蓝宝石。

8.根据权利要求1所述的高深宽比的纳米压印超透镜结构,其特征在于,所述高深宽比纳米压印胶微纳结构阵列采用大面积、高通量、超高分辨率、工...

【专利技术属性】
技术研发人员:毛旭余钢杨富华王晓东
申请(专利权)人:中国科学院半导体研究所
类型:发明
国别省市:

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