[发明专利]包括由超材料制成的组件的光学二极管

权利要求书

1.一种光学二极管，包括：

圆偏振分束器，所述圆偏振分束器被布置成接收至少部分非偏振光以及输出沿着第一光路的右旋圆偏振光和沿着第二光路的左旋圆偏振光；

布置在所述第一光路上的第一圆偏振器，其中所述第一圆偏振器被布置成透射右旋圆偏振光以及反射左旋圆偏振光；以及

布置在所述第二光路上的第二圆偏振器，其中所述第二圆偏振器被布置成透射左旋圆偏振光以及反射右旋圆偏振光。

2.如权利要求1所述的光学二极管，其特征在于，所述圆偏振分束器、第一圆偏振器和第二圆偏振器中的至少一个包括光学超材料，其中所述光学超材料包括具有尺寸不大于所述至少部分非偏振光的波长的周期成分。

3.如权利要求2所述的光学二极管，其特征在于，所述周期成分包括材料元素的阵列。

4.如权利要求3所述的光学二极管，其特征在于，所述阵列是二维阵列。

5.如权利要求3所述的光学二极管，其特征在于，所述材料元素是等离子体。

6.如权利要求3所述的光学二极管，其特征在于，所述材料元素包括具有负介电常数的材料。

7.如权利要求3所述的光学二极管，其特征在于，所述材料元素是金属的。

8.如权利要求7所述的光学二极管，其特征在于，所述材料元素选自包括以下的组中的至少一个：金、银和氧化铝。

9.如权利要求3所述的光学二极管，其特征在于，所述材料元素被布置成以至少部分非偏振光的波长谐振。

10.如权利要求3所述的光学二极管，其特征在于，每种材料元素都具有不大于所述至少部分非偏振光的波长的第一尺寸。

11.如权利要求10所述的光学二极管，其特征在于，所述第一尺寸在1nm和8μm之间。

12.如权利要求11所述的光学二极管，其特征在于，所述第一尺寸在1nm和100nm之间。

13.如权利要求3所述的光学二极管，其特征在于，相邻的材料元素之间的间距在1nm和8μm之间。

14.如权利要求13所述的光学二极管，其特征在于，相邻的材料元素之间的间距在1nm和100nm之间。

15.如权利要求3所述的光学二极管，其特征在于，所述材料元素由基底媒质支撑。

16.如权利要求15所述的光学二极管，其特征在于，至少一种材料元素至少部分地被所述基底媒质围绕。

17.如权利要求15所述的光学二极管，其特征在于，至少一种材料元素位于所述基底媒质中或所述基底媒质的表面上。

18.如权利要求15所述的光学二极管，其特征在于，至少一种材料元素至少部分地嵌入所述基底媒质。

19.如权利要求15所述的光学二极管，其特征在于，所述基底媒质是电介质。

20.如权利要求3所述的光学二极管，其特征在于，所述材料元素由细长的。

21.如权利要求3所述的光学二极管，其特征在于，所述材料元素是液晶的分子。

22.如权利要求21所述的光学二极管，其特征在于，所述分子各自被取向成形成胆甾型或螺旋形布置。

23.如权利要求21所述的光学二极管，其特征在于，所述材料元素是胆甾型液晶与向列型液晶的混合物。

24.如权利要求23所述的光学二极管，其特征在于，所述材料元素是80％的胆甾型液晶、20％的向列型液晶的混合物。

25.如权利要求22所述的光学二极管，其特征在于，所述分子绕入射光的传播轴旋转。

26.如权利要求2所述的光学二极管，其特征在于，所述超材料包括多层胆甾型液晶。

27.如权利要求2所述的光学二极管，其特征在于，所述光学超材料基本上是平面的。

28.如权利要求1所述的光学二极管，其特征在于，所述光学二极管是无源的。