[发明专利]一种分光器以及采用该分光器的光通讯系统和显示装置

说明书

本发明公开了一种分光器以及采用该分光器的光通讯系统和显示装置。该分光器包括：一透光基底，与该透光基底的表面平行且相互垂直的两个方向分别定义为X方向和Y方向；以及多个设置于该基底表面的结构相同的微结构单元组，该多个设置于该基底表面的结构相同的微结构单元组在X方向和Y方向分别周期性设置，从而形成一超表面结构；其中，每个微结构单元组包括多个微结构单元，每个微结构单元包括多个平行且间隔设置的微纳米柱，每个微结构单元包括的所述多个微纳米柱的高度相同且横截面尺寸沿着排列方向梯度变化；且该多个微结构单元的梯度方向不同。

技术领域

本发明涉及光学领域，尤其涉及一种分光器，采用该分光器的分光方法，以及该分光器的应用。

背景技术

分光器在光学中具有广泛的应用。传统的分光器件采用棱镜或镀膜等方式实现对反射和透射比例调整，从而实现分光。

现有技术中公开一种分光器(参见Minggui Wei et al.，“Broadband non-polarizing terahertz beam splitters with variable split ratio”APPLIED PHYSICSLETTERS 111,071101(2017))。该分光器包括设置于硅基底表面的两个梯度方向相反阵列。该两个梯度方向相反阵列分别设置于基底的左右两半上，且每个阵列包括多个梯度方向相同的周期性微结构单元。当太赫兹波从该两个梯度方向相反的阵列的交界处入射时，透射被折射为两束不同方向的波束。然而，该分光器使用时需要将入射的太赫兹波束与两个梯度方向相反的阵列的交界对准，而且分光后得到的波束的光斑小于入射太赫兹波束的光斑。例如，采用圆形太赫兹波照射，且使圆形太赫兹波的圆心与两个梯度方向相反的阵列的交界对准，那么分光后得到的将是两束半圆形波束。

因此，提供一种使用时无需对准，且在分光后可以得到与入射光的光斑大小相同的折射光束的分光器成为目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种使用时无需对准，且在分光后可以得到与入射光的光斑大小相同的分光光束的分光器。

一种分光器，其包括：一透光基底，与该透光基底的表面平行且相互垂直的两个方向分别定义为X方向和Y方向；以及多个设置于该基底表面的结构相同的微结构单元组，该多个设置于该基底表面的结构相同的微结构单元组在X方向和Y方向分别周期性设置，从而形成一超表面结构；其中，每个微结构单元组包括多个微结构单元，每个微结构单元包括多个平行且间隔设置的微纳米柱，每个微结构单元包括的所述多个微纳米柱的高度相同且横截面尺寸沿着排列方向梯度变化；且该多个微结构单元的梯度方向不同。

一种光通讯系统，其包括：一光源，一设置于该光源出光面上的分光器，以及一光接收装置；其中，所述分光器为上述分光器。

一种显示装置，其包括：一显示器以及一设置于该显示器出光面上的分光器；其中，所述分光器为上述分光器。

相较于现有技术，本发明的分光器用时无需对准，且在分光后可以得到与入射光的光斑大小相同的分光光束。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例1提供的分光器的俯视结构示意图。

图2为本发明实施例1提供的分光器的微结构单元组的立体结构示意图。