[发明专利]一种抗温度干扰的光学超表面聚焦成像元件及其方法

权利要求书

1.一种抗温度干扰的光学超表面聚焦成像元件，其特征在于，所述元件包括二氧化硅基底和碳化硅纳米柱；所述纳米柱在基底上进行正方形阵列排序，并旋转预设的角度用于调制入射光的相位。

2.根据权利要求1所述的一种抗温度干扰的光学超表面聚焦成像元件，其特征在于：所述基底的一个侧面划分成正方形单元网格，在正方形单元网格放置尺寸相同的碳化硅纳米柱。

3.根据权利要求2所述的一种抗温度干扰的光学超表面聚焦成像元件，其特征在于：所述正方形单元网格周期为S=400nm，高度为H=600nm。

4.根据权利要求1所述的一种抗温度干扰的光学超表面聚焦成像元件，其特征在于：所述碳化硅纳米柱结构尺寸为长度L=280nm，宽度W=95nm。

5.根据权利要求1所述的一种抗温度干扰的光学超表面聚焦成像元件的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1:利用有限时域差分算法FDTD软件进行参数寻优，碳化硅折射率为2.60二氧化硅折射率为1.45，设定光源为圆偏振光，边界条件为PML，监视器设定在纳米柱上方300nm处，元件口径为20um；

步骤S2:将所述基底的一个侧面划分成正方形单元网格，在正方形单元网格放置尺寸相同的碳化硅纳米柱，网格周期为S，高度为H,并根据转角公式确认碳化硅纳米柱的转角；

步骤S3:嵌套循环L和W进行遍历，通过远场投射计算焦点电场强度和半高宽，最终确定碳化硅纳米柱结构尺寸为长度L，宽度W。

6.根据权利要求5所述的一种抗温度干扰的光学超表面聚焦成像元件的设计方法，其特征在于，所述转角公式具体为：

（1）。

7.根据权利要求5所述的一种抗温度干扰的光学超表面聚焦成像元件的设计方法，其特征在于，所述长度L和宽度W分别在200~350nm和60~180nm，且嵌套循环L和W以间隔步长5nm进行遍历。