[发明专利]一种圆偏振二向色性超透镜和包括该超透镜的光路系统

权利要求书

1.一种圆偏振二向色性超透镜，其特征在于，所述超透镜包括基底和表面结构；所述表面结构包括金属层和呈阵列设置的多个三维螺旋面结构，所述金属层形成在所述螺旋面结构上，多个所述螺旋面结构设置在所述基底上；多个所述螺旋面结构沿径向的旋转角角度范围为0～360°，且经过所述超透镜的左旋圆偏振光和右旋圆偏振光的相位能够实现全相位延迟；

所述旋转角指螺旋起始线与x轴方向的夹角；

每个所述螺旋面结构的旋转角与其对应位置处的相位延迟满足预设条件；

所述预设条件包括确定每个所述螺旋面结构的相位延迟，每个所述螺旋面结构的相位延迟满足以下公式：

其中，f指所述超透镜焦点到所述超透镜中心点的焦距，Φ(x,y)指螺旋面结构对应位置处的相位延迟，单位：弧度；Φ(0,0)指超透镜几何中心位置处相位，对应位置处的相位，单位：弧度；x指螺旋面结构对应位置处的x轴坐标，单位：μm，y指螺旋面结构对应位置处的y轴坐标，单位：μm，λ为入射波长，单位：μm，n为任意正整数。

2.根据权利要求1所述的超透镜，其特征在于，所述基底的材质为玻璃或树脂或硅；或/和，

所述螺旋面结构的材质为树脂或玻璃或硅。

3.根据权利要求1所述的超透镜，其特征在于，每个所述螺旋面结构的顶面上形成有所述金属层；或，

每个所述螺旋面结构的顶面上，以及相邻的螺旋面结构之间露出的基底缝隙上均形成有所述金属层。

4.根据权利要求1所述的超透镜，其特征在于，所述金属层为金层或银层或铝层。

5.根据权利要求1所述的超透镜，其特征在于，所述螺旋面结构的周期为0.4-1.5μm，螺旋面半径R为0.2-0.75μm，高度为0.4-1.8μm，金属层厚度为0.05-0.2μm。

6.根据权利要求1所述的超透镜，其特征在于，所述超透镜的响应波长为0.4-12μm。

7.根据权利要求1所述的超透镜，其特征在于，所述超透镜的右旋圆偏振光和左旋圆偏振光的透过率差的绝对值大于0.5。

8.一种光路系统，其特征在于，所述光路系统包括圆偏振光光源和权利要求1至7任一项所述超透镜，所述圆偏振光光源产生的圆偏振光能够照射到所述超透镜上。