[发明专利]一种基于介质超表面构造多焦点透镜的方法

权利要求书

1.一种基于介质超表面构造多焦点透镜的方法，其中，所述多焦点透镜至少包括基底及多个不同结构的超表面阵列，其特点在于包括以下步骤：

步骤(1).在波长为380nm～780nm的可见光工作带宽内，研究不同形状尺寸的介质超表面结构的光学特性，通过对结构单元的设计，找出多个可以响应不同波段的结构，从而实现对入射电磁波进行调制；

步骤(2).选择需要出射的各个聚焦点的位置，根据透镜的等光程原理，确定超表面结构的相位分布；

步骤(3).将不同形状尺寸的介质超表面结构放置于对应的位置，根据Pancharatnam-Berry相位，只需调节超表面结构的旋转方向就能够满足步骤(2)中的相位分布要求。

2.根据权利要求1所述的方法，所述的步骤(3)中，对于圆偏振光入射，透射光包含两种圆偏振态：其中一种透射光与入射光的偏振态相同但没有额外的相位延迟，另一种透射光与入射光的偏振态相反但具有额外的相位延迟，额外的相位延迟由Pancharatnam-Berry相位±2θ提供，其中θ是超表面结构的方位角，步骤(1)中，响应不同波段是指：超表面结构可以分别在不同波段将入射光转换为与入射光偏振态相反的透射光，

所述的步骤(2)中，利用了透镜的等光程原理，对于任意焦点F(x₁,y₁,z₁),超表面相位应满足：

就是超表面应满足的相位，其中，x,y是超表面上的坐标点，λ是入射光波长，确定每一个不同位置的相位就确定了整个多焦点透镜上的相位分布。