[發明專利]一種基于超表面的艾里光束發生器

有效

• 申請號: 202010620366.4
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111766647B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 文靜;陳磊;張大偉
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G02B1/00
• 分類號: G02B1/00;G02B5/00
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

1.一種基于超表面的艾里光束發生器，其特征在于，包括一束入射光和用于將入射光轉換為艾里光束的超表面器件；其中對于基于幾何相位設計的艾里光束發生器，所述入射光為圓偏振光，可以寬波段工作；對于基于傳播相位設計的艾里光束發生器，所述入射光可為任意偏振光，具有偏振不敏感的特性；

超表面器件包括二氧化硅基底和電介質納米微結構陣列；

所述電介質納米微結構包括長方體狀或圓柱狀，相鄰的所述電介質納米微結構單元的距離為亞波長尺寸，加載相位的電介質納米微結構需要滿足奈奎斯特采樣定理；

所述長方體狀電介質納米微結構可通過改變長方體的旋轉角度來調控相位；所述圓柱體狀電介質納米微結構通過改變圓柱體的直徑來調控相位；

對于產生單個艾里光束，各所述電介質納米微結構的中心處對應的相位需要滿足公式(1)：

其中項為立方相位，項為菲涅爾透鏡相位，(x,y)為各所述電介質納米微結構中心所對應的空間位置，f為菲涅爾透鏡的焦距，x₀為艾里光束主瓣寬度的一半，λ為波長；

對于產生艾里光束陣列，各所述電介質納米微結構的中心處對應的相位需要滿足公式(2)：

其中為達曼光柵相位。

參數b₁和f需要滿足公式(3)：

其中(X,Y)∈[(x_min,0),(x_max,0),(0,y_min),(0,y_max)],且A∈(0.33，1)。