[發明專利]一種基于相變材料的可重構、非易失的平板透鏡及其制作方法

在審

• 申請號: 202111212287.0
• 申請日: 2021-10-18
• 公開（公告）號: CN113848657A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 李朝暉;陳鴻飛;楊水仙
• 申請（專利權）人: 中山大學;南方海洋科學與工程廣東省實驗室（珠海）
• 主分類號: G02F1/00
• 分類號: G02F1/00;G02F1/01
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 王曉玲

1.一種基于相變材料的可重構、非易失的平板透鏡，其特征在于，

包括介質基底(11)，所述介質基底(11)能夠透過目標波段的光束，所述目標波段為平板透鏡(1)的工作波段；

置于介質基底(11)表面的一層相變材料薄膜(12)，所述相變材料薄膜(12)在外部激勵作用下，其包含的相變材料能夠呈現不同狀態，對應平板透鏡(1)不同的相位狀態；

置于相變材料薄膜(12)表面的一層包層薄膜(13)，所述包層薄膜(13)對目標波段與重構波段低吸收，所述重構波段為重構平板透鏡(1)表面相位的飛秒激光光束的波段。

2.根據權利要求1所述的基于相變材料的可重構、非易失的平板透鏡，其特征在于，所述的相變材料薄膜(12)為在目標波段低吸收且在重構波段高吸收的相變介質材料沉積而成。

3.根據權利要求2所述的基于相變材料的可重構、非易失的平板透鏡，其特征在于，所述的相變材料薄膜(12)具有連續可調控、非易失保持特性，在外部激勵作用下，相變材料薄膜(12)能夠通過激勵調制，在非晶態與晶態之間連續變化。

4.根據權利要求3所述的基于相變材料的可重構、非易失的平板透鏡，其特征在于，平板透鏡(1)表面相位呈現同心圓環的相位分布，相對圓形距離r越遠，相位周期d越小，衍射角θ越大，相位周期d隨著r連續變化。

5.根據權利要求1至4任一項所述的基于相變材料的可重構、非易失的平板透鏡，其特征在于，所述的介質基底(11)為在目標波段低吸收的介質材料；包括石英玻璃、晶態和非晶態硅、或氮化硅。

6.根據權利要求5所述的基于相變材料的可重構、非易失的平板透鏡，其特征在于，所述的介質基底(11)的厚度值大于目標波段的光束的波長。

7.根據權利要求5所述的基于相變材料的可重構、非易失的平板透鏡，其特征在于，所述的相變材料薄膜(12)的相變材料包括硫化碲、鍺碲硫、鍺銻碲、鍺砷硫、或鍺碲硒。

8.根據權利要求7所述的基于相變材料的可重構、非易失的平板透鏡，其特征在于，所述的包層薄膜(13)包括氧化鋁薄膜、氧化硅薄膜或二氧化鋯薄膜。

9.根據權利要求8所述的基于相變材料的可重構、非易失的平板透鏡，其特征在于，所述的外部激勵信號為可以引發相變材料薄膜(12)發生相變的激勵信號，所述的激勵信號為波長位于重構波段的飛秒激光光束。

10.一種基于相變材料的可重構、非易失的平板透鏡的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.清洗：將介質基底(11)在丙酮溶液中用進行超聲；接著將介質基底(11)在異丙醇溶液中進行超聲；然后將介質基底(11)在超純水溶液中進行超聲；最后，用高純氬氣氣槍吹干介質基底(11)表面，在加熱板上加熱，得到待蒸鍍的介質基底(11)；

S2.對介質基底(11)進行直流濺射處理，然后用熱蒸鍍或磁控濺射的方法在介質基底(11)表面蒸鍍沉積相變材料薄膜(12)；

S3.采用磁控濺射或化學氣相沉積法在相變材料薄膜(12)上層沉積包層薄膜(13)。