[发明专利]超材料滤光器及其制造方法

权利要求书

1.一种用于制造超材料滤光器的系统，所述系统包括：

用于保持施加到镜子上的光敏聚合物层的夹具；

激光器；

激光传输系统，用于相对于光敏聚合物膜移动激光器，使得当激光在光敏聚合物膜的表面上方移动时，激光从镜子逆反射，以在光敏聚合物层内产生倾斜条纹全息图案化的亚波长光栅；和

第二托架，其具有设置在其上的镜子，其中所述第二托架位于光敏聚合物层的与激光器相反的一侧上，其中所述第二托架被设置成使得镜子与激光器配合地旋转，使得镜子朝向激光器成角度，以使激光逆反射到光敏聚合物层上。

2.如权利要求1所述的制造超材料滤光器的系统，其特征在于，所述激光传输系统包括：

用于承载激光器的第一托架；和

设置在光敏聚合物层的表面附近的轨道，使得第一托架可移动地与轨道接合，并配置成移动跨越光敏聚合物层的表面。

3.如权利要求2所述的制造超材料滤光器的系统，其特征在于，第一托架和轨道配置成在纵向方向上移动激光器，并且夹具配置成在横向方向上移动光敏聚合物层。

4.一种制造超材料滤光器的方法，所述方法包括：

将光敏聚合物层施加到基材上；

将光敏聚合物层放置在激光器和镜子之间；和

在光敏聚合物层上扫描激光，并使得镜子与激光器配合地移动，使得镜子朝向激光器成角度，以使激光逆反射到光敏聚合物层上，使得通过激光与从镜子逆反射的光之间的相互作用在光敏聚合物层内产生倾斜条纹全息图案化的亚波长光栅。

5.如权利要求4所述的制造超材料滤光器的方法，其特征在于，扫描包括移动激光器、光敏聚合物层和镜子中的一个或多个。

6.如权利要求4和5中任一项所述的制造超材料滤光器的方法，还包括使光敏聚合物层热成形以使光敏聚合物层具有可重复的滤光器波长偏移和滤光器波长预补偿，使得热成形的光敏聚合物层满足预定的要求。

7.如权利要求6所述的制造超材料滤光器的方法，其特征在于，原始光敏聚合物层的带隙预先偏移到更长的波长，以抵消由热成形过程引起的偏移。

8.如权利要求7所述的制造超材料滤光器的方法，其特征在于，带隙预偏移是径向依赖性的，随着远离光敏聚合物层的中心，偏移逐渐变小。

9.如权利要求4或5所述的制造超材料滤光器的方法，其特征在于，激光分裂成多个单独的光束，并且这些光束以不同的入射角被引导到光敏聚合物层上。

10.如权利要求4或5所述的制造超材料滤光器的方法，其特征在于，激光包括多个不同波长的激光，所述多个不同波长的激光组合成单个组合光束，并且该组合光束以预定入射角被引导到光敏聚合物层上，允许同时记录不同波长的陷波滤光器。

11.如权利要求4或5所述的制造超材料滤光器的方法，其特征在于，在单个光敏聚合物层上形成的每个全息图案化的亚波长光栅重新组合成多层超材料光学滤光器堆叠，其包括至少两个或更多个全息图案化的光栅，以允许控制多层超材料光学滤光器堆叠的角度、带隙、光密度和色彩平衡。

12.如权利要求11所述的制造超材料滤光器的方法，还包括粘合剂以粘合多层超材料光学滤光器堆叠，其中所述粘合剂包含石墨烯。