[发明专利]一种基于超材料的中红外波段超薄平板透镜

权利要求书

1.一种基于超材料的中红外波段超薄平板透镜，其特征在于：包括圆形氟化钡平板基底；圆形氟化钡平板基底上刻有V字形金属棒结构，V字形金属棒结构上镀有金膜；所述V字形金属棒结构设计如下：

根据完美聚焦相位分布公式：其中λ是自由空间的波长，f是平板透镜的焦距，r是V字形金属棒结构距离平板透镜中心的距离，分别把不同相位的V字形金属棒结构排列于不同半径r处，不同V字形金属棒结构沿径向排布，形成同心环；其中，每个同心圆环上排布的V字形金属棒结构相同，且个数n＝2πr/a，其中a为每个V字形金属棒结构所占据的正方形空间的边长。

2.根据权利要求1所述的一种基于超材料的中红外波段超薄平板透镜，其特征在于：所述圆形氟化钡平板基底厚度为1mm，半径为10mm。

3.根据权利要求1所述的一种基于超材料的中红外波段超薄平板透镜，其特征在于：所述相位为每隔π/8增加相位值，共16组V字形金属棒结构；其中每组V字形金属棒结构包括两个金属棒单元，且两个金属棒单元形状尺寸相同；16组V字形金属棒结构中的8组V字形金属棒结构单元的长度h分别为1.78、1.5、1.33、1.18、1.13、0.98、1和0.68μm，对应每组V字形金属棒结构中两个金属棒单元的夹角Δ分别为45°、45°、60°、60°、90°、90°、180°和180°；其中，以平板透镜基底为平面建立平面直角坐标系，每组两个金属棒单元形成的夹角Δ的开口方向与平板透镜基底XY平面上的X轴正向夹角为45°；16组V字形金属棒结构中的另外8组V字形金属棒结构单元的长度h分别为1.78、1.5、1.33、1.18、1.13、0.98、1和0.68μm，对应每组V字形金属棒结构中两个金属棒单元的夹角Δ分别为45°、45°、60°、60°、90°、90°、180°和180°，其中，每组两个金属棒单元形成的夹角Δ的开口方向与平板透镜基底XY平面上的X轴正向夹角为-45°。

4.根据权利要求3所述的一种基于超材料的中红外波段超薄平板透镜，其特征在于：所述平板透镜的焦距f＝3mm，每个V字形金属棒结构所占据的正方形空间的边长a＝5μm；每个金属棒单元线宽约为1μm。