基于超表面和相位光栅混合式光学元件的制备方法及元件技术

技术编号:43106276 阅读:28 留言:0更新日期:2024-10-26 09:48
本公开提供一种基于超表面和相位光栅混合式光学元件的制备方法及元件,该方法包括:对光学元件的目标相位函数进行处理,得到等效目标相位分布函数;设定临界相位值,对等效目标相位分布函数进行二值化处理,得到台阶相位分布函数;对等效目标相位分布函数进行处理,得到精细化相位分布函数;根据台阶相位分布函数在基底上构建凸台;根据精细化相位分布函数在凸台上构建超表面亚波长单元。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及超表面和微光学的,更具体地,涉及一种基于超表面和相位光栅混合式光学元件的制备方法和超表面和相位光栅混合式光学元件。


技术介绍

1、透镜在光学成像系统中扮演着物象转换的作用。传统透镜依靠球面形状在不同微柱处的厚度延迟相位产生球面波前转换,从而实现聚焦及成像功能。然而这种球面透镜具有体积笨重、材料耗费多、加工工艺复杂、难以小型化与集成化等缺点。衍射透镜基于光刻工艺的离散化台阶模拟连续曲面,其衍射效率与台阶数量有关,为了实现较高的效率,需要多次套刻,增加了制造成本与复杂性。

2、目前,超表面特别是超透镜作为一种超薄的二元光学元件得到了广泛的研究。超透镜的相位调控单元是亚波长尺寸的微柱单元,其相位调控范围与微柱的直径与高度有关。因此,为了满足相位覆盖需求,微柱的尺寸往往要在亚波长采样间隔的限制下进一步变化。这使得微柱阵列中最细的柱子直径过小,较大的结构深宽比不仅带来了制造工艺的挑战,也使得结构脆弱易碎。与此同时,最粗的柱子的直径也比较接近空间采样周期,这些柱子之间的波导耦合效应会扰乱目标传输相位。此外,过小的特征尺寸使得大部分超透镜都必须依靠本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于超表面和相位光栅混合式光学元件的制备方法,包括:

2.根据权利要求1所述的基于超表面和相位光栅混合式光学元件的制备方法,所述对光学元件的目标相位函数进行处理,得到等效目标相位分布函数包括:

3.根据权利要求1所述的基于超表面和相位光栅混合式光学元件的制备方法,所述设定临界相位值,对所述等效目标相位分布函数进行二值化处理,得到台阶相位分布函数包括:

4.根据权利要求1所述的基于超表面和相位光栅混合式光学元件的制备方法,所述对所述等效目标相位分布函数进行处理,得到精细化相位分布函数包括:

5.根据权利要求1所述的基于超表面和相位光栅...

【技术特征摘要】

1.一种基于超表面和相位光栅混合式光学元件的制备方法,包括:

2.根据权利要求1所述的基于超表面和相位光栅混合式光学元件的制备方法,所述对光学元件的目标相位函数进行处理,得到等效目标相位分布函数包括:

3.根据权利要求1所述的基于超表面和相位光栅混合式光学元件的制备方法,所述设定临界相位值,对所述等效目标相位分布函数进行二值化处理,得到台阶相位分布函数包括:

4.根据权利要求1所述的基于超表面和相位光栅混合式光学元件的制备方法,所述对所述等效目标相位分布函数进行处理,得到精细化相位分布函数包括:

5.根据权利要求1所述的基于超表面和相位光栅混合式光学元件的制备方法,所述根据所述台阶相位分布函数在基底上构建凸台包括:

6.根据权利要求1所述的基于超表面...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵旸李一鸣张鹏侯虎旺罗振东
申请(专利权)人:中国科学技术大学
类型:发明
国别省市:

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