一种适用于极端环境的光学超透镜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种适用于极端环境的光学超透镜及其制备方法，光学超透镜包括位于中心的超透镜结构层、以及对称设置于所述超透镜结构层两侧的蛾眼膜结构层、光学衬底和光学复合膜，所述超透镜结构层、蛾眼膜结构层和光学衬底各自独立地由具有50W/m·K以上导热率的宽禁带半导材料组成，所述蛾眼膜结构层沿所述光学衬底厚度方向上的至少一个结构参数被调制、以完成所述超透镜结构层到光学衬底的折射率过渡。本发明专利技术解决了由于折射率失配导致的效率降低问题，并使光学超透镜能够在高温或高功率等极端条件下正常工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学元件的，尤其是涉及一种适用于极端环境的光学超透镜及其制备方法。

技术介绍

1、光学超透镜是用于聚焦整个可见光光谱的透镜，它能够通过精确控制光的相位，使得光线在非常薄的结构中就能够发生聚焦或散焦，甚至在一些特定情况下实现负折射率效应。光学超透镜的设计需要考虑到光波的相位变化，而这种变化常常依赖于光学材料的微观结构。传统透镜的设计基于大规模的光学元件，而光学超透镜则需要微米甚至纳米级的精细结构，这对计算和制造提出了巨大的挑战。举例来说，在光学超透镜领域，为满足相位调控的需要，光学超透镜中的结构需要具有较高的折射率，比如tio2、或者si3n4，这些材料往往是非晶或者多晶的薄膜材料，由于成本较高和机械脆性高的特性，无法直接制成独立的自支撑晶圆。因此，光学超透镜通常使用的材料结构是在石英玻璃上生长高折射率的介质薄膜，以实现相位调控。

2、石英玻璃因其较低的热导率和激光损伤阈值，在高温或高功率激光的应用场景中，经常面临光学超透镜功能失效的问题。该问题主要由高折射率光学超透镜结构引起，在其上下界面与石英玻璃基底以及空气界面之间存在折射率不本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种适用于极端环境的光学超透镜，其特征在于：包括位于中心的超透镜结构层(1)、以及对称设置于所述超透镜结构层(1)两侧的蛾眼膜结构层(2)、光学衬底(3)和光学复合膜(4)，所述超透镜结构层(1)、蛾眼膜结构层(2)和光学衬底(3)各自独立地由具有50W/m·K以上导热率的宽禁带半导材料组成，所述蛾眼膜结构层(2)沿所述光学衬底(3)厚度方向上的至少一个结构参数被调制、以完成所述超透镜结构层(1)到光学衬底(3)的折射率过渡。

2.根据权利要求1所述的一种适用于极端环境的光学超透镜，其特征在于：所述超透镜结构层(1)包括呈一维或二维阵列布置的多个纳米柱(11)；

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【技术特征摘要】

1.一种适用于极端环境的光学超透镜，其特征在于：包括位于中心的超透镜结构层(1)、以及对称设置于所述超透镜结构层(1)两侧的蛾眼膜结构层(2)、光学衬底(3)和光学复合膜(4)，所述超透镜结构层(1)、蛾眼膜结构层(2)和光学衬底(3)各自独立地由具有50w/m·k以上导热率的宽禁带半导材料组成，所述蛾眼膜结构层(2)沿所述光学衬底(3)厚度方向上的至少一个结构参数被调制、以完成所述超透镜结构层(1)到光学衬底(3)的折射率过渡。

2.根据权利要求1所述的一种适用于极端环境的光学超透镜，其特征在于：所述超透镜结构层(1)包括呈一维或二维阵列布置的多个纳米柱(11)；

3.根据权利要求3所述的一种适用于极端环境的光学超透镜，其特征在于：所述纳米柱(11)的宽禁带半导材料为禁带宽度超过2ev的金刚石、碳化硅和氮化镓中的一种或几种的组合物；

4.根据权利要求1所述的一种适用于极端环境的光学超透镜，其特征在于：所述蛾眼膜结构层(2)由呈二维阵列布置的多个圆台柱(21)组成；

5.根据权利要求4所述的一种适用于极端环境的光学超透镜，其特征在于：所述圆台柱(21)的宽禁带半导材料为禁带宽度超过2ev的金刚石、碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：仇旻，杜凯凯，蔡璐，陈醒，陈迎港，
申请(专利权)人：慕德微纳杭州科技有限公司，
类型：发明
国别省市：