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楔形超构光栅及其实现任意窄带光束偏折的设计方法技术

技术编号:43613621 阅读:32 留言:0更新日期:2024-12-11 14:57
本发明专利技术公开一种楔形超构光栅及其实现任意窄带光束偏折的设计方法,楔形超构光栅由底层金属膜‑中间楔形电介质层‑顶层金属膜堆叠构成;楔形超构光栅为亚波长尺度;中间楔形电介质层材料和上层金属材料可根据需求替换,工作波长由中间楔形电介质层决定。本发明专利技术在亚波长尺度下,将光谱滤波和光束偏折的功能集成为一个楔形的超构光栅,可以将特定工作波长的正入射光偏折到衍射级次,具有窄带特性,其他波长的光被垂直反射,同时由于结构优势,使得其易于加工,并且能够兼容半导体工艺,实现功能的多重集成,因此可广泛用于光学器件、数码显示等实际应用场景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微纳光学,具体涉及一种楔形超构光栅及其实现任意窄带光束偏折的设计方法


技术介绍

1、超构表面是由周期性排列的微小结构单元组成,这些单元结构通常是亚波长尺寸的,可以通过调节超构表面的形状、材料属性或者结构排列等来实现光谱选择性滤波和光束偏折。光谱滤波是选择性地允许某些波长的光通过,同时阻止其他波长的光通过,可以实现光谱成分的选择和控制,使得系统能够关注特定波段的光信号或排除不需要的干扰。常用于光谱分析、光通信、成像系统和激光应用等领域。另一方面,超构表面还可以实现光束偏折,通过精确设计亚波长尺度的周期性结构,调整超构表面的结构参数,使超构表面在不同波长下对光的折射或反射角度进行精确控制,常用于激光束控制光学传感器等。虽然已有许多研究致力于设计高品质的超构光栅以实现对光的精确控制,但现有的解决方案通常面临制造精度高、对不同操作波长需重新优化和超构光栅缺乏多功能性等挑战,因此如何使超构光栅在微纳尺度下实现光谱滤波和光束偏折的集成,仍未被充分探索。


技术实现思路

1、针对现有技术中的不足,本专利技术提本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种可实现任意窄带光束偏折的楔形超构光栅,其特征在于:所述楔形超构光栅包括底层金属膜、中间楔形电介质层和顶层金属膜,所述底层金属膜、中间楔形电介质层和顶层金属膜为依次排布为三层结构:底层金属膜-中间楔形电介质层-顶层金属膜;

2.根据权利要求1所述的可实现任意窄带光束偏折的楔形超构光栅,其特征在于:所述底层金属膜-中间楔形电介质层-顶层金属膜的金属层均选择金或银。

3.根据权利要求2所述的可实现任意窄带光束偏折的楔形超构光栅,其特征在于:所述中间楔形电介质层选择有机玻璃即PMMA或二氧化硅。

4.根据权利要求3中所述的可实现任意窄带光束偏折的楔形超...

【技术特征摘要】

1.一种可实现任意窄带光束偏折的楔形超构光栅,其特征在于:所述楔形超构光栅包括底层金属膜、中间楔形电介质层和顶层金属膜,所述底层金属膜、中间楔形电介质层和顶层金属膜为依次排布为三层结构:底层金属膜-中间楔形电介质层-顶层金属膜;

2.根据权利要求1所述的可实现任意窄带光束偏折的楔形超构光栅,其特征在于:所述底层金属膜-中间楔形电介质层-顶层金属膜的金属层均选择金或银。

3.根据权利要求2所述的可实现任意窄带光束偏折的楔形超构光栅,其特征在于:所述中间楔形电介质层选择有机玻璃即pmma或二氧化硅。

4.根据权利要求3中所述的可实现任意窄带光束偏折的楔形超构光栅,其特征在于:所述光谱滤波和光束偏折的工作波长能通过中间层电介质厚度调节,实现对特定波长的光的有效偏折,同时其他波长的光被直接反射,即干涉效应,利用光波在不同介质界面的反射和透射造成的...

【专利技术属性】
技术研发人员:代尘杰董小锋杨文星水涛程书博徐德高周倩倩刘天宇
申请(专利权)人:长江大学
类型:发明
国别省市:

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