[發明專利]一種圖像集成的超構表面及其設計方法

在審

• 申請號: 202111285174.3
• 申請日: 2021-11-01
• 公開（公告）號: CN114167599A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 鄭雅芹;周張凱
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G02B27/00
• 分類號: G02B27/00;G02B1/00;G03F7/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 梁嘉琦

1.一種圖像集成的超構表面設計及制造方法，其特征在于，包括：

獲取三幅打印圖像和一副全息圖像，將所述三幅打印圖像設置為相同的大小和分辨率；

預設三組入射光場的入射條件；

根據所述入射條件，結合所述三幅打印圖像第一目標位置的像素強度，確定超構表面第二目標位置所述三組入射光場對應的三組出射光場的強度；

根據所述三組出射光場的強度，結合所述三組入射光場的入射條件，確定所述超構表面納米單元中納米柱的第一設置參量；

根據第一組入射光場的入射條件，結合所述一副全息圖像的相位控制，確定所述超構表面納米單元中納米柱的第二設置參量；

根據所述第一設置參量和所述第二設置參量完成所述超構表面的預設。

2.根據權利要求1所述的一種圖像集成的超構表面設計及制造方法，其特征在于，所述預設三組入射光場的入射條件，包括以下至少之一：

預設所述三組入射光場的波長；

預設所述三組入射光場的入射角；

預設所述三組入射光場的偏振。

3.根據權利要求2所述的一種圖像集成的超構表面設計及制造方法，其特征在于，所述根據所述入射條件，結合所述三幅打印圖像第一目標位置的像素強度，確定超構表面第二目標位置所述三組入射光場對應的三組出射光場的強度，包括：

根據所述入射條件，結合出射光場的強度表達式，確定所述出射光場的強度，所述出射光場的強度表達式為：

I(θ₁,σ₁,λ₁)＝[1+cos(2δ₁)+cos(2δ₂)]²+[sin(2δ₁)+sin(2δ₂)]²，

其中，θ表示入射光場的入射角，σ表示入射光場的偏振，λ表示入射光場的波長，(θ₁,σ₁,λ₁)表示第一組入射條件，(θ₂,σ₂,λ₂)表示第二組入射條件，(θ₃,σ₃,λ₃)表示第三組入射條件，I(θ₁,σ₁,λ₁)表示第一組出射光場的強度，I(θ₂,σ₂,λ₂)表示第二組出射光場的強度，I(θ₃,σ₃,λ₃)表示第三組出射光場的強度，k表示納米單元中第k個納米柱，k＝1時表示中間的納米柱，δ_k表示納米單元中第k+1個納米柱與x軸的夾角和中間的納米柱與x軸的夾角的差值，d_k表示納米單元中第k+1個納米柱的橫坐標和中間的納米柱的橫坐標的差值。

4.根據權利要求1所述的一種圖像集成的超構表面設計及制造方法，其特征在于，所述確定所述超構表面納米單元中納米柱的第一設置參量，至少包括以下之一：

確定超構表面納米單元中左側的納米柱與x軸的夾角和中間的納米柱與x軸的夾角的差值；

確定超構表面納米單元中右側的納米柱與x軸的夾角和中間的納米柱與x軸的夾角的差值；

確定超構表面納米單元中左側的納米柱的橫坐標和中間的納米柱的橫坐標的差值；

確定超構表面納米單元中右側的納米柱的橫坐標和中間的納米柱的橫坐標的差值。

5.根據權利要求1所述的一種圖像集成的超構表面設計及制造方法，其特征在于，所述確定所述超構表面納米單元中納米柱的第二設置參量，至少包括以下之一：

確定超構表面納米單元中中間的納米柱與x軸的夾角；

確定超構表面納米單元中中間的納米柱的橫坐標。