[发明专利]一种分光器以及采用该分光器的分光方法

说明书

本发明公开了一种分光器以及采用该分光器的分光方法。该分光器包括：一透光基底；设置于该透光基底表面的多个周期性的第一微结构单元，所述第一微结构单元包括多个沿X方向平行且间隔设置的第一微纳米柱，所述多个第一微纳米柱的高度相同，且所述多个第一微纳米柱的横截面尺寸梯度变化；以及设置于该透光基底表面的多个周期性的第二微结构单元，所述第二微结构单元包括多个沿X方向平行且间隔设置的第二微纳米柱，所述多个第二微纳米柱的高度相同，所述多个第二微纳米柱的横截面尺寸梯度变化，且所述多个第一微纳米柱的梯度与所述多个第二微纳米柱的梯度相同但相反；所述多个周期性的第一微结构单元和多个周期性的第二微结构单元交替设置。

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。

一种采用上述分光器分光的方法，其包括：将一入射光束从该分光器的一侧入射，从另一侧透射。

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，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；设置于该透光基底表面的多个周期性的第一微结构单元，所述第一微结构单元包括多个沿X方向平行且间隔设置的第一微纳米柱，所述多个第一微纳米柱的高度相同，且所述多个第一微纳米柱的横截面尺寸梯度变化；以及设置于该透光基底表面的多个周期性的第二微结构单元，所述第二微结构单元包括多个沿X方向平行且间隔设置的第二微纳米柱，所述多个第二微纳米柱的高度相同，所述多个第二微纳米柱的横截面尺寸梯度变化，且所述多个第一微纳米柱的横截面尺寸梯度与所述多个第二微纳米柱的横截面尺寸梯度相同但梯度相反；其中，所述多个周期性的第一微结构单元和多个周期性的第二微结构单元在X方向和Y方向的至少一个方向交替设置。

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。