[發明專利]寬帶反射型亞波長矩形環陣列四分之一波片及其制作方法

有效

• 申請號: 201310343575.9
• 申請日: 2013-08-08
• 公開（公告）號: CN103389537A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 王欽華;陳中輝;許富洋;樓益民;曹冰;李孝峰
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: G02B5/30
• 分類號: G02B5/30
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

1.一種寬帶反射型亞波長矩形環陣列四分之一波片，其特征在于，所述波片包括由下至上依次設置的玻璃基片、第一金屬層、玻璃層和第二金屬層，所述第二金屬層由若干周期性的二維環形孔徑陣列構成，二維環形孔徑中相鄰的兩個孔徑長度L₁、L₂相等、寬度W₁、W₂不等，當入射的線偏振光以偏振方位角θ從第二金屬層上方入射時，第二金屬層上的反射場沿兩正交方向分量的位相Ф_x，Ф_y滿足相位差為π/2，π或3π/2;并且當θ=45°時，振幅分量E_x、E_y相等。

2.根據權利要求1所述的寬帶反射型亞波長矩形環陣列四分之一波片，其特征在于，所述第一金屬層和第二金屬層均為金層。

3.根據權利要求2所述的寬帶反射型亞波長矩形環陣列四分之一波片，其特征在于，所述入射的線偏振光的波段范圍為1.50μm～1.63μm。

4.根據權利要求1所述的寬帶反射型亞波長矩形環陣列四分之一波片，其特征在于，所述玻璃層的厚度為200nm。

5.根據權利要求1所述的寬帶反射型亞波長矩形環陣列四分之一波片，其特征在于，所述第一金屬層的厚度大于或等于100nm。

6.一種如權利要求1所述的寬帶反射型亞波長矩形環陣列四分之一波片的制作方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、優化設計二維環形孔徑，使得相鄰的兩個孔徑長度L₁、L₂相等，寬度W₁、W₂不等，同時當入射的線偏振光以偏振方位角θ從第二金屬層上方入射時，第二金屬層上的反射場沿兩正交方向分量的位相Ф_x，Ф_y滿足相位差為π/2，π或3π/2;并且當θ=45°時，振幅分量E_x、E_y相等；

S2、提供玻璃基片；

S3、在所述玻璃基片上生長第一金屬層；

S4、在所述第一金屬層上設置玻璃層；

S5、在所述玻璃層上生長第二金屬層；

S6、在所述第二金屬層上形成若干周期性的二維環形孔徑陣列。

7.根據權利要求6所述的寬帶反射型亞波長矩形環陣列四分之一波片的制作方法，其特征在于，所述方法中“優化設計二維環形孔徑”具體包括：

確定二維環形孔徑中相鄰的兩個孔徑長度L₁、L₂，其中L₁=L₂；

確定一個孔徑寬度W₁或W₂，優化另一個孔徑寬度W₂或W₁，使得當入射的線偏振光以偏振方位角θ從第二金屬層上方入射時，第二金屬層上的反射場沿兩正交方向分量的位相Ф_x，Ф_y滿足相位差為π/2，π或3π/2;并且當θ=45°時，振幅分量E_x、E_y相等。

8.根據權利要求7所述的寬帶反射型亞波長矩形環陣列四分之一波片的制作方法，其特征在于，所述優化設計方法采用時域有限差分方法進行數值模擬反射場振幅分量和位相分量。

9.根據權利要求6所述的寬帶反射型亞波長矩形環陣列四分之一波片的制作方法，其特征在于，所述步驟S6中二維環形孔徑陣列通過電子束光刻或聚焦離子束刻蝕方法形成。