[發明專利]電致變焦超透鏡及其制備方法和調制方法

有效

• 申請號: 202111386103.2
• 申請日: 2021-11-22
• 公開（公告）號: CN113867070B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 林佑昇;林鵬
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G02F1/29
• 分類號: G02F1/29
• 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

本發明公開了一種電致變焦超透鏡及其制備方法和調制方法，電致變焦超透鏡包括襯底及設置于所述襯底上的若干個同心環，每個所述同心環包括相變材料層及分別設置于所述相變材料層的兩面的第一電極層和第二電極層，通過調節所述第一電極層和所述第二電極層的電壓調節所述同心環的相移以調節所述電致變焦超透鏡的焦距。本發明實施例結構簡單、易于調節且便于集成化應用，可廣泛應用于透鏡技術領域。

技術領域

本發明涉及透鏡技術領域，尤其涉及一種電致變焦超透鏡及其制備方法和調制方法。

背景技術

可變焦距在光學成像系統中非常重要，而常規的變焦方案通常是采用多片傳統透鏡聯級，通過調整傳統透鏡間的距離來實現變焦。傳統透鏡通過改變光的相位和偏振實現聚焦，由于天然材料的折射率有限，一旦器件尺寸進一步縮小到亞波長尺度，就很難積累足夠的相位變化，這使得變焦系統龐大且復雜，大大降低了其集成度，限制了其在便攜式和可穿戴設備等中的應用。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例的目的是提供一種電致變焦超透鏡及其制備方法和調制方法，該電致變焦超透鏡結構簡單、易于調節且便于集成化應用。

第一方面，本發明實施例提供了一種電致變焦超透鏡，包括襯底及設置于所述襯底上的若干個同心環，每個所述同心環包括相變材料層及分別設置于所述相變材料層的兩面的第一電極層和第二電極層，通過調節所述第一電極層和所述第二電極層的電壓調節所述同心環的相移以調節所述電致變焦超透鏡的焦距。

可選地，所述同心環之間的間距相等。

可選地，所述襯底的材料包括二氧化硅。

可選地，所述第一電極層和所述第二電極層的材料相同。

可選地，所述第一電極層和所述第二電極層的材料包括氧化銦錫。

第二方面，本發明實施例提供了一種電致變焦超透鏡的制備方法，所述電致變焦超透鏡包括襯底及設置于所述襯底上的若干個同心環，所述制備方法包括：

提供襯底；

在所述襯底上依次制備第一電極層、相變材料層及第二電極層；

在所述第二電極層的表面通過光刻和刻蝕制備若干個同心環；每個所述同心環包括相變材料層及分別設置于所述相變材料層的兩面的第一電極層和第二電極層。

可選地，所述通過化學氣相沉積在所述襯底上依次制備第一電極層、相變材料層及第二電極層。

第三方面，本發明實施例提供了一種電致變焦超透鏡的調制方法，所述電致變焦超透鏡包括襯底及設置于所述襯底上的若干個同心環，每個所述同心環包括相變材料層及分別設置于所述相變材料層的兩面的第一電極層和第二電極層，所述調制方法包括：

獲取電致變焦超透鏡待調節的焦距；

根據所述待調節的焦距及預設的第一對應關系確定所述同心環的相移；所述第一對應關系包括同心環的相移與焦距之間的計算公式；

根據所述相移及預設的第二對應關系確定所述第一電極層和所述第二電極層的電壓。

可選地，所述計算公式包括：

其中，表示坐標為(x,y)的同心環的相移，λ表示入射光的波長，f表示焦距。

實施本發明實施例包括以下有益效果：本發明實施例中的電致變焦超透鏡包括襯底及設置于所述襯底上的若干個同心環，每個所述同心環包括相變材料層及分別設置于所述相變材料層的兩面的第一電極層和第二電極層，通過調節所述第一電極層和所述第二電極層的電壓調節所述同心環的相移以調節所述電致變焦超透鏡的焦距；只需一個超透鏡即可實現精確變焦，超透鏡體積小、結構簡單，便于制作和集成化應用。

附圖說明