[发明专利]一种全介质透射型超表面全相位调控器

说明书

本发明公开了一种全介质透射型超表面全相位调控器，包括所述周期性排列粒子、所述涂层和所述基底，位置从上往下依次重叠设置的是所述涂层、周期性排列的所述周期性排列粒子以及所述基底，所述周期性排列粒子包括所述水平臂和所述竖直臂，通过改变所述水平臂的长度观察透射谱的分布，最终确定所述水平臂长从而得到的透射谱，平均透射率高达80.3％，如此通过简单的结构可以具有较高的透射效率，可实现0～2π的相位调控。

技术领域

本发明涉及微纳光学领域，尤其涉及一种全介质透射型超表面全相位调控器。

背景技术

目前现代光学的研究与应用中，超表面由于其超薄的结构和对电磁场精确调控的能力越来越受到研究者的关注。超表面是一种特殊的超薄人工电磁超材料，可在亚波长尺度下实现对电磁波的相位、极化方式、传播模式等特性灵活有效地调控，进而实现聚焦成像、反常偏折、完美吸收和极化旋转等功能。相比于传统的“体超材料”，超表面具有体积小、厚度薄、易于制备和集成显著优势，同时，对于光灵活、精准的控制也更胜一筹，但是离散型天线阵列结构却存在着结构容错度较低的缺陷，阻挡部分粒子的透射，从而导致现有的相位调控器透射率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全介质透射型超表面全相位调控器，旨在解决现有技术中的离散型天线阵列结构却存在着结构容错度较低的缺陷，阻挡部分粒子的透射，从而导致现有的相位调控器透射率低的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的一种全介质透射型超表面全相位调控器，包括基底、涂层和周期性排列粒子；所述涂层与所述基底固定连接，并位于所述基底的一侧，所述周期性排列粒子与所述基底固定连接，并位于所述涂层的内部；所述水平臂和所述竖直臂与所述基底固定连接，并位于所述涂层内部，所述竖直臂的一端与所述水平臂固定连接，并另一端朝向远离所述水平臂的方向，且呈T字型。

其中，所述水平臂和所述竖直臂的材质为GaAs，所述涂层材质为BaF₂，所述基底的材质为SiO₂。

其中，所述涂层的厚度为h₁＝500nm，所述基底的厚度为h₂＝200nm，所述水平臂和所述竖直臂的厚度相同，为h₃＝400nm，所述水平臂的宽度为w_x＝140nm，所述竖直臂的宽度为w_y＝150nm，长度为l_y＝250nm。

其中，所述水平臂的长度为l_x＝510nm。

其中，所述水平臂和所述竖直臂的周期为P_x＝P_y＝1000nm。

其中，所述全介质透射型超表面全相位调控器的工作波长为1400～1600nm。

本发明的一种全介质透射型超表面全相位调控器，包括所述周期性排列粒子、所述涂层和所述基底，位置从上往下依次重叠设置的是所述涂层、周期性排列的所述周期性排列粒子以及所述基底，所述周期性排列粒子包括所述水平臂和所述竖直臂，通过改变所述水平臂的长度观察透射谱的分布，最终确定所述水平臂长从而得到的透射谱，平均透射率高达80.3％，如此通过简单的结构可以具有较高的透射效率，可实现0～2π的相位调控。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的全介质透射型超表面全相位调控器几何结构三维示意。

图2是本发明的全介质透射型超表面全相位调控器周期性排列的T字型纳米粒子的三维结构示意图。