一种基于多层膜的能量流调控薄膜结构制造技术

本发明专利技术涉及一种基于多层膜的能量流调控薄膜结构，包括由下至上设置的基板、多层膜和超表面，所述多层膜包括高反膜，所述超表面包括超单元结构，所述多层膜还包括非周期膜，所述非周期膜分别与高反膜和超表面连接；通过调整非周期膜层的厚度实现更宽范围内的能量流调控。与现有技术相比，本发明专利技术通过设置非周期膜层，可以实现更宽和更强的能量流调控；在超表面设计上具有更大的自由度，减小了设计难度；解决了Littrow入射角度下多层膜宽带调控能力弱的问题；使用更多的超单元结构，增强了整个超表面的横向能量流传递能力；在中红外宽带范围内的激光波长可以实现99％以上的宽带Littrow反射效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电磁波能量流调控领域，尤其是涉及一种基于多层膜的能量流调控薄膜结构。

技术介绍

1、超表面作为一种二维超材料，能够通过单元结构的设计对入射光的相位、振幅和偏振进行调控，已经实现了多种功能，包括透镜聚焦、偏振转换、全息成像、涡旋光束以及异常偏折等。

2、异常偏折是光路调控的基本功能之一，littrow入射下的异常反射在激光合束、光谱分析等应用中都有至关重要的作用，而99％以上的littrow反射效率是实现超表面进阶功能的基础。反射式异常偏折器件主要采用金属或介质超表面来实现高反射率和异常偏折的功能。由于金属在中红外波段的吸收特性，导致金属超表面的效率难以提高到99％以上。同时，现有的介质超表面由于缺少足够的横向能量流传递能力，其在带宽边缘的效率迅速下降，只能够实现窄带littrow完美反射，不利于更复杂功能的实现。由此可见，目前缺少一种合适的设计方法利用全介质超表面实现中红外波段下的宽带完美littrow反射。

3、公开号为cn110727037a专利技术专利公开了一种基于高反膜的线性位相梯度超表面结构，包括由下而上依次本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于多层膜的能量流调控薄膜结构，包括由下至上设置的基板(1)、多层膜和超表面(4)，所述多层膜包括高反膜(2)，所述超表面(4)包括超单元结构(5)，其特征在于，所述多层膜还包括非周期膜(3)，所述非周期膜(3)分别与高反膜(2)和超表面(4)连接；通过调整非周期膜层(3)的厚度实现更宽范围内的能量流调控。

2.根据权利要求1所述的一种基于多层膜的能量流调控薄膜结构，其特征在于，所述高反膜(2)和非周期膜(3)为高折射率介质膜层H和低折射率介质膜层L交替设置构成的介质膜堆；所述非周期膜(3)与高反膜(2)和超表面(4)的接触侧为低折射率介质膜层L。

3.根...

【技术特征摘要】

1.一种基于多层膜的能量流调控薄膜结构，包括由下至上设置的基板(1)、多层膜和超表面(4)，所述多层膜包括高反膜(2)，所述超表面(4)包括超单元结构(5)，其特征在于，所述多层膜还包括非周期膜(3)，所述非周期膜(3)分别与高反膜(2)和超表面(4)连接；通过调整非周期膜层(3)的厚度实现更宽范围内的能量流调控。

2.根据权利要求1所述的一种基于多层膜的能量流调控薄膜结构，其特征在于，所述高反膜(2)和非周期膜(3)为高折射率介质膜层h和低折射率介质膜层l交替设置构成的介质膜堆；所述非周期膜(3)与高反膜(2)和超表面(4)的接触侧为低折射率介质膜层l。

3.根据权利要求2所述的一种基于多层膜的能量流调控薄膜结构，其特征在于，所述高反膜(2)结构为(lh)7，所述非周期膜(3)结构为lhl。

4.根据权利要求2所述的一种基于多层膜的能量流调控薄膜结构，其特征在于，所述高折射率介质膜层h材料为si，所述低折射率介质膜层l材料为sio2。

5.根据权利要求2所述的一种基于多层膜的能量流调控薄...

【专利技术属性】
技术研发人员：程鑫彬，朱静远，董思禹，周思量，王占山，王绪泉，冯超，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：