[發明專利]一種基于介質超表面構造多焦點透鏡的方法

有效

• 申請號: 201810470820.5
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN108761585B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 陳明;趙德平;苑立波;鄧洪昌;劉厚權;滕傳新;鄧仕杰;楊海燕;徐榮輝
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G02B3/00
• 分類號: G02B3/00;G02B1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于介質超表面構造多焦點透鏡的方法，其中，所述多焦點透鏡至少包括基底及多個不同結構的超表面陣列，其特點在于包括以下步驟：

步驟(1).在波長為380nm～780nm的可見光工作帶寬內，研究不同形狀尺寸的介質超表面結構的光學特性，通過對結構單元的設計，找出多個可以響應不同波段的結構，從而實現對入射電磁波進行調制；

步驟(2).選擇需要出射的各個聚焦點的位置，根據透鏡的等光程原理，確定超表面結構的相位分布；

步驟(3).將不同形狀尺寸的介質超表面結構放置于對應的位置，根據Pancharatnam-Berry相位，只需調節超表面結構的旋轉方向就能夠滿足步驟(2)中的相位分布要求。

2.根據權利要求1所述的方法，所述的步驟(3)中，對于圓偏振光入射，透射光包含兩種圓偏振態：其中一種透射光與入射光的偏振態相同但沒有額外的相位延遲，另一種透射光與入射光的偏振態相反但具有額外的相位延遲，額外的相位延遲由Pancharatnam-Berry相位±2θ提供，其中θ是超表面結構的方位角，步驟(1)中，響應不同波段是指：超表面結構可以分別在不同波段將入射光轉換為與入射光偏振態相反的透射光，

所述的步驟(2)中，利用了透鏡的等光程原理，對于任意焦點F(x₁,y₁,z₁),超表面相位應滿足：

就是超表面應滿足的相位，其中，x,y是超表面上的坐標點，λ是入射光波長，確定每一個不同位置的相位就確定了整個多焦點透鏡上的相位分布。