[发明专利]反射光学元件

说明书

反射光学元件(1)具备绝缘层(3)、格子群(5)、背面电极(21)以及电压施加部(23)。格子群(5)包括具备格子(7i)和格子(7j)的多个格子(7)。多个格子(7)分别具有层叠电介质层(11)和石墨烯层(13)的构造。电压施加部(23)具有对格子群(5)分别单独地施加电压的功能。电压施加部(23)包括对格子(7i)施加第1电压的电压施加部(23i)和对格子(7j)施加第2电压的电压施加部(23j)。

技术领域

本发明涉及反射光学元件。

背景技术

LiDAR(Light Detection and Ranging，光探测和测距)是远程感测技术之一，通过对对象物照射激光并由检测器测定其反射光来测定距离。在面向汽车的自动驾驶化的努力得到发展的近年来，LiDAR在高度驾驶支援系统(ADAS：Advanced Driver AssistanceSystem)或者距离测定等用途中，重要度变高。

LiDAR主要包括激光源、机械驱动式反射镜以及检测器。机械驱动式反射镜存在动作速度慢以及反射角度的范围窄这样的课题。进而，与反射镜不同，需要检测器，存在系统变大这样的课题。因此，提出了不使用机械驱动式反射镜的手法。例如，在专利文献1中，提出了具备金属-绝缘体-金属(MIM)构造的光调制元件。在该光调制元件中，对绝缘膜施加电压，从而调制折射率，通过拓扑地控制反射的光的相位，从而改变反射光的反射角度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2018-509643号公报

非专利文献

非专利文献1：Zhaona Wang,Yanyan Sun,Lu Han,Dahe Liu“General laws ofreflection and refraction for subwavelength phase grating”,arXiv:1312.3855.

发明内容

在具备金属-绝缘体-金属(MIM)构造的光调制元件中，起因于绝缘体的构造而易于产生高次的衍射光。其结果，反射光的强度有可能会下降。

本发明是为了解决这样的问题点而完成的，其目的在于提供无需减弱反射光的强度，就能够改变反射光的反射角度的反射光学元件。

本发明的反射光学元件是能够变更入射的电磁波的反射方向的反射光学元件，具有绝缘体、层叠构造部、电极部以及反射板。绝缘体具有相互对置的第1主面以及第2主面。层叠构造部相对于绝缘体而配置于第1主面一侧。电极部电连接于层叠构造部，被施加电压。反射板相对于绝缘体而配置于第2主面一侧。层叠构造部具备包括一个以上的第1层叠构造体和一个以上的第2层叠构造体的多个层叠构造体。第1层叠构造体在第1方向上具有第1宽度，在与第1方向交叉的第2方向上延伸。第2层叠构造体与第1层叠构造体在第1方向上隔开间隔地配置，在第1方向上具有第2宽度，在第2方向上延伸。在多个层叠构造体的各个层叠构造中，层叠有电介质层和第1二维材料层。电极部具备包括第1电极和第2电极的多个电极。第1电极电连接于第1层叠构造体中的第1二维材料层，被施加第1电压。第2电极电连接于第2层叠构造体中的第1二维材料层，被施加第2电压。

根据本发明的反射光学元件，第1层叠构造体与第2层叠构造体隔开间隔地配置。第1电压被施加到第1层叠构造体中的第1二维材料层，第2电压被施加到第2层叠构造体中的第1二维材料层。由此，不会减弱产生衍射光而反射的电磁波的强度，第1层叠构造体以及第2层叠构造体各自中的第1二维材料层的折射率发生变化，从而能够在第1层叠构造体以及第2层叠构造体的每个层叠构造体中反射的电磁波的相位发生变化，改变电磁波的反射角度。

附图说明

图1是用于说明各实施方式的反射光学元件的原理的图。

图2是示出实施方式1的反射光学元件的一个例子的俯视图。