[发明专利]基于硅纳米砖阵列的圆偏振涡旋光起偏器及制备方法

权利要求书

1.一种基于硅纳米砖阵列的圆偏振涡旋光起偏器，其特征在于，其包括：

透明的衬底(1)；

硅纳米砖阵列，其包括分布在所述衬底(1)上的多个朝向相同的硅纳米砖(2)，所述硅纳米砖阵列内设有多条经过其中心点的分隔线，位于相邻两条所述分隔线之间的硅纳米砖(2)组成一个阵列单元(3)，所述分隔线将所述硅纳米砖阵列分隔成N个阵列单元(3)，N≥3；

同一所述阵列单元(3)内的硅纳米砖(2)几何参数相同，不同的所述阵列单元(3)内的硅纳米砖(2)几何参数不同；

以所述硅纳米砖(2)的长、宽和高分别为X、Y和Z轴建立坐标系，线偏振光通过所述硅纳米砖(2)后在X、Y轴方向上的相位分别为phix和phiy，所述硅纳米砖(2)的几何参数使得│phix-phiy│＝90°，且沿顺时针或逆时针方向，位于不同的所述阵列单元(3)的phix从0到360°呈等差数列，公差为360°/N，所述几何参数包括所述硅纳米砖(2)的长、宽、高和周期尺寸。

2.如权利要求1所述的起偏器，其特征在于：所有的所述硅纳米砖(2)高度相同。

3.如权利要求1所述的起偏器，其特征在于：所述衬底(1)的材料为二氧化硅。

4.如权利要求1所述的起偏器，其特征在于：所述硅纳米砖(2)的材料为硅薄膜。

5.如权利要求1所述的起偏器，其特征在于：所述硅纳米砖(2)的长宽高均为亚波长尺寸。

6.如权利要求1所述的起偏器，其特征在于：所述起偏器的工作波长范围为1460nm-1625nm。

7.如权利要求1所述的起偏器，其特征在于：各所述阵列单元(3)内的硅纳米砖(2)数量均相同。

8.一种如权利要求1所述的起偏器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

优化所述硅纳米砖(2)的几何参数，以使得线偏振光通过所述硅纳米砖(2)后在X轴方向上的相位phix从0到360°呈等差数列，公差为360°/N；

将phix相同的所述硅纳米砖(2)组成一个阵列单元(3)，N个所述阵列单元(3)沿顺时针或逆时针方向呈等差数列分布，形成所述硅纳米砖阵列；

根据所述硅纳米砖阵列，采用光刻工艺制备起偏器。