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一种多维度双矢量光束聚焦的光学超表面 

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申请/专利权人:东南大学

摘要:本发明公开了一种能在THz频域实现多维度不同类型矢量光束径向偏振矢量光束与角向偏振矢量光束同时聚焦的光学超表面,该超表面由在xy平面内呈周期性排布的单元结构组成,每个周期性结构为一定厚度硅基底上的硅介质棒。为了实现双聚焦效果,不同位置处的硅介质棒需要具有不同的尺寸与不同的旋转角度,满足特定的排布规律。用介质结构代替传统等离激元超材料中的金属结构,解决了欧姆损耗的问题。同时因为矢量光束对入射光偏振的特殊依赖性,仅通过变化入射偏振态就能够切换两束不同矢量光的聚焦,为实际光学操控提供了极大便利性。因此,该光学超表面是一种实现高密度矢量光束的超透镜,在光学器件的研发中具有十分重要的应用。

主权项:1.一种多维度双矢量光束聚焦的光学超表面,其特征在于,所述光学超表面具有全介质结构,包括结构单元和衬底;所述结构单元为介质基板上的单一介质棒,在xy平面内呈周期性排布:所述衬底为具有一定厚度的介质薄膜,不同位置处介质棒的尺寸与旋转角度不同,介质棒的旋转角度为θ,偏振取向为x方向的入射线偏光与介质结构的相互作用会导致最终的透射光在初始线偏光的基础上附加一定的相位差,所述相位差由与介质棒尺寸a、b相关的动态相位和与介质棒旋转角度相关的几何相位共同决定,a指介质棒的长度,b指介质棒的宽度,动态相位满足聚焦相位条件,其中λ代表入射光波长,f是焦长,代表超表面与焦点x1,y1,f之间的距离,对于径向偏振光透射情况,介质棒的旋转角度对于角向偏振光透射情况,介质棒的旋转角度α指介质棒在以整个超构表面中心为原点的极坐标系中所处位置的方位角。

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权利要求:

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