[发明专利]一种深度调制三维亚波长金属结构透镜

权利要求书

1、一种深度调制三维亚波长金属结构透镜，其特征在于步骤如下：

(1)根据入射波长λ，确定基底材料以及金属材料；

(2)确定金属方孔的边长a；

(3)针对单个方形金属孔结构，由计算得到相位延迟和方孔深度之间的关系为：

其中表示相位延迟，λ表示入射波长，a表示方孔边长大小，h为方孔深度，选取合适深度的亚波长方孔，即可完成相位延迟从-π到π的调制；

(4)透镜焦距为f，通过衍射理论求得其表面任意点(x，y)处的相位，其表达式如下：

其中m为任意整数，选取m值，使相位处于-π到π之间；

(5)计算所设计透镜取样点的相位，根据相位延迟与方孔深度之间的关系，确定每一取样点所对应的亚波长方孔深度，从而在金属层中嵌入不同深度的方孔结构，即可设计金属结构透镜。

2、根据权利要求1所述的一种深度调制的三维亚波长金属结构透镜，其特征在于：所述步骤(1)中的基底材料可以为红外材料，包括硅或锗，也可以为可见光材料，包括石英或玻璃。

3、根据权利要求1所述的一种深度调制三维亚波长金属结构透镜，其特征在于：所述步骤(1)中的金属材料为金或银。

4、根据权利要求1所述的一种深度调制三维亚波长金属结构透镜，其特征在于：所述步骤(2)中的金属孔宽度a可以为0.6λ～0.9λ，即为亚波长量级。

5、根据权利要求1所述的一种深度调制三维亚波长金属结构透镜，其特征在于：所述步骤(3)中的金属方孔深度为0～2λ，与所选取的方孔宽度a有关。

6、根据权利要求1所述的一种深度调制三维亚波长金属结构透镜，其特征在于：所述步骤(4)中透镜上各取样点可以按正方形排布、或平方点阵排布、或旋转对称排布以及其他形式的规则排布，也可以按照随机排布以及其他非规则方式排布，只要孔的深度在位置(x，y)满足(1)式和(2)式要求，并且孔与孔之间不发生交叠即可。