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申请/专利权人：北京理工大学
摘要：本发明公开的基于双层超表面酉琼斯矩阵的光场调控方法，属于微纳光学、衍射光学和光场调控应用领域。本发明实现方法为：超颖表面由双层矩形纳米柱阵列构成。双层超表面琼斯矩阵由两个单层结构琼斯矩阵的乘积表示。利用严格耦合波分析法RCWA对单元介质结构进行扫描，得到不同横截面尺寸的矩形纳米柱结构在不同偏振入射光下的复振幅透射系数。将酉琼斯矩阵精确解耦为两个酉对称琼斯矩阵的乘积，根据酉对称琼斯矩阵的特征值、特征向量确定每个单层矩形柱纳米结构的目标复振幅透射系数和旋转角。利用几何相位和传播相位原理，基于酉琼斯矩阵的分解方法精确求解每个单层超表面结构的几何参数，利用酉琼斯矩阵的双层超表面实现高精度的光场调控。
主权项：1.基于双层超表面酉琼斯矩阵的光场调控方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤一：采用的双层超表面的琼斯矩阵为酉矩阵，由两层各向异性超表面堆叠而成，双层超表面的琼斯矩阵J由两单层超表面琼斯矩阵的乘积描述，即J＝U2·U1，单层各向异性超表面被描述为一个线性双折射波片，单层各向异性超表面的琼斯矩阵是非对角元相等的酉对称矩阵，两个酉对称矩阵的乘积是一个非对称酉矩阵，因此琼斯矩阵J是任意酉矩阵；通过解析分解将酉琼斯矩阵J解耦为两个酉对称琼斯矩阵U1和U2的乘积；步骤二：步骤一所得的每个酉对称琼斯矩阵通过各向异性矩形纳米柱实现，利用几何相位与传播相位原理，根据需要编码的酉对称琼斯矩阵的复振幅分布，确定矩形纳米柱单元的几何尺寸和面内旋转角，从而生成相应超颖表面结构的加工文件；酉矩阵J由两个垂直堆叠的纳米柱组成的双层超原子实现，入射到双层超原子上的光依次被第一层和第二层纳米柱的琼斯矩阵U1和U2调制；步骤三：利用步骤二所得介质超颖表面结构的加工文件，制备透射型介质超颖表面；利用几何相位和传播相位原理，基于酉矩阵分解方法精确求解每个单层超表面结构的几何参数，由两单层超表面垂直堆叠而成双层超表面，利用酉琼斯矩阵的双层超表面实现精确的光场调控。
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百度查询： 北京理工大学 基于双层超表面酉琼斯矩阵的光场调控方法
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