[发明专利]基于超材料的哈特曼波前传感器

权利要求书

1.一种基于超材料的哈特曼波前传感器，其特征在于：包括超材料以及CCD面阵，所述超材料被划分为多个折射率分布相同的子超材料，所述子超材料聚焦光线于所述CCD面阵上；所述子超材料包括基材以及周期排布于基材上的多个人造金属微结构，所述子超材料的折射率呈圆形分布，圆心为所述子超材料中心点，圆心处的折射率最大，相同半径处的折射率相同，随着半径增大，折射率减小；所述子超材料的尺寸为入射电磁波的十分之一至五分之一，对入射电磁波的响应形成连续响应。

2.如权利要求1所述的哈特曼波前传感器，其特征在于：所述子超材料上以其中心点为圆心，半径为r处的折射率为：

$n\left(r\right)=n_{max}-\frac{\sqrt{{\mathrm{ss}}^2+r^2}-ss}{\sqrt{{\mathrm{ss}}^2+l^2}-ss}*(n_{max}-n_{min});$

其中，n_max为子超材料所具有的折射率最大值，n_min为子超材料所具有的折射率最小值，ss为所述CCD面阵距超材料垂直距离，l为子超材料长度。

3.如权利要求1或2所述的哈特曼波前传感器，其特征在于：所述子超材料的厚度d为：

$d=\frac{\mathrm{\λ}}{n_{max}-n_{min}};$

其中，λ为可见光波长，n_max为子超材料所具有的折射率最大值，n_min为子超材料所具有的折射率最小值。

4.如权利要求2所述的哈特曼波前传感器，其特征在于：所述多个人造金属微结构拓扑图案相同，所述多个人造金属微结构在所述子超材料上呈圆形分布，圆心为子超材料的中心点，圆心处的人造金属微结构尺寸最大，相同半径处的人造金属微结构尺寸相同，随着半径的增大，人造金属微结构尺寸减小。

5.如权利要求1或4所述的哈特曼波前传感器，其特征在于，所述人造金属微结构为“工”字形，包括竖直的第一金属分支以及位于所述第一金属分支两端且垂直于所述第一金属分支的第二金属分支。

6.如权利要求5所述的哈特曼波前传感器，其特征在于，所述人造金属微结构还包括位于所述第二金属分支两端且垂直于所述第二金属分支的第三金属分支。