[发明专利]一种基于超材料波导阵列的入射波调控方法和装置

权利要求书

1.一种基于超材料波导阵列的入射波调控方法，其特征在于，包括：

获取针对入射波的调控需求和所述入射波的入射波长；

根据所述入射波长构建波导单元，其中，所述波导单元的长度和宽度小于所述入射波长，所述波导单元内设置有可旋转的椭圆形结构，所述波导和所述椭圆形结构均由满足诺伊曼边界条件的材料构成，所述椭圆形结构可绕所述椭圆形结构的中心旋转，且所述椭圆形结构的中心与所述波导单元的中心重合；

根据所述波导单元、所述入射波长和法布里-珀罗共振条件构建波导阵列，其中，所述波导阵列包括多条波导通道，每个所述波导通道由多个所述波导单元沿一维方向排列构成；

根据所述调控需求分别旋转所述波导阵列中各所述波导通道中的椭圆形结构；

使用旋转后的所述波导阵列对所述入射波进行调控。

2.如权利要求1所述的入射波调控方法，其特征在于，所述波导单元的长度和宽度相等，所述波导单元的长度和宽度小于或等于1/5的所述入射波长。

3.如权利要求1所述的入射波调控方法，其特征在于，当所述调控需求为进行超分辨成像的需求时，所述根据所述调控需求分别旋转所述波导阵列中各所述波导通道中的椭圆形结构，包括：

获取在所述入射波下使所述波导阵列共振的透射峰角度；

将所述波导阵列中各所述波导通道中的椭圆形结构均旋转至所述透射峰角度。

4.如权利要求1所述的入射波调控方法，其特征在于，当所述调控需求为进行波前聚焦的需求时，所述根据所述调控需求分别旋转所述波导阵列中各所述波导通道中的椭圆形结构，包括：

获取所述调控需求对应的需求焦距，并根据所述需求焦距确定聚焦条件；

当第一波导通道与所述波导阵列中的中心波导通道之间的距离满足所述聚焦条件时，则确定所述第一波导通道的目标角度为第一角度，并将所述第一波导通道中的椭圆形结构均旋转至所述第一角度，所述第一波导通道为所述波导通道中的任一条；

当所述第一波导通道与所述中心波导通道之间的距离不满足所述聚焦条件时，则确定所述第一波导通道的目标角度为第二角度，并将所述第一波导通道中的椭圆形结构均旋转至所述第二角度。

5.如权利要求4所述的入射波调控方法，其特征在于，所述根据所述需求焦距确定聚焦条件包括：

利用下述公式确定所述聚焦条件：

其中，x_i为所述聚焦条件，round{}为四舍五入近似函数，λ为所述入射波长，f为所述需求焦距。

6.如权利要求1所述的入射波调控方法，其特征在于，当所述调控需求为进行波前变换的需求时，所述根据所述调控需求分别旋转所述波导阵列中各所述波导通道中的椭圆形结构，包括：

根据所述调控需求确定波前变换对应的变换条件；

基于所述变换条件确定所述波导阵列中目标角度为第一角度的第二波导通道，并确定所述波导阵列中目标角度为第二角度的第三波导通道；

将所述第二波导通道中的椭圆形结构旋转至所述第一角度，并将所述第三波导通道中的椭圆形结构旋转至所述第二角度。

7.如权利要求4至6中任一项所述的入射波调控方法，其特征在于，在根据所述调控需求分别旋转所述波导阵列中各所述波导通道中的椭圆形结构之前，包括：

在所述入射波下旋转第四波导通道中的所有椭圆形结构，并获取所述第四波导通道对应的透射谱和相位特性图，所述第四波导通道为所述波导通道中的任一条；

根据所述透射谱和所述相位特性图确定透射峰角度，其中，透射峰角度为所述第四波导通道出现法布里-珀罗共振透射峰时对应的旋转角度；

根据所述透射峰角度确定所述第一角度和所述第二角度，所述第一角度对应的法布里-珀罗共振透射峰与所述第二角度对应的法布里-珀罗共振透射峰的相位相差π。