[发明专利]一种太赫兹超表面贝塞尔透镜

权利要求书

1.一种太赫兹贝塞尔透镜，包括透射式介质型太赫兹贝塞尔透镜或反射式金属太赫兹贝塞尔透镜，其中，太赫兹贝塞尔透镜由超表面结构构成，太赫兹贝塞尔透镜的超表面包括若干个谐振子阵列单元，其特征是，每个谐振子阵列单元的特征尺寸是亚工作波长，谐振子阵列单元的设计为：对太赫兹贝塞尔透镜的相位进行多级离散化，得到离散后的相位值；利用离散后的相位值和太赫兹贝塞尔透镜的相位分布关系仿真得到谐振子阵列单元的特征尺寸；若谐振子阵列单元中在一个维度上的谐振子结构和尺寸相同，在另一个维度上的谐振子结构和尺寸则不同，使谐振子的相位在0-2π之间改变，当太赫兹波传输经过谐振子阵列单元后形成板状贝塞尔波束；或者所述谐振子阵列单元中在两个维度上的谐振子结构和尺寸均不同，使谐振子的相位在两个维度上都在0-2π之间改变，当太赫兹波传输经过谐振子阵列单元后形成线状贝塞尔波束，其中，若谐振子阵列单元中在两个维度上的谐振子结构和尺寸均不同，则所述太赫兹贝塞尔透镜的相位是根据公式(1)计算，

或者，若谐振子阵列单元中在一个维度上的谐振子结构和尺寸相同，在另一个维度上的谐振子结构和尺寸则不同，所述太赫兹贝塞尔透镜的相位是根据公式(2)计算，

其中，为谐振子中心处对应的相位，k为入射光的波矢，f为太赫兹贝塞尔透镜的焦距，x为谐振子中心与太赫兹贝塞尔透镜的中心在一预定相位调制方向上的投影距离，y为谐振子中心与太赫兹贝塞尔透镜的中心在另一预定相位调制方向上的投影距离，r为太赫兹贝塞尔透镜的半径。

2.如权利要求1所述的太赫兹贝塞尔透镜，其特征是，所述谐振子的俯视形状是圆形、十字形、长方形、三角形、劈裂环形、V形、U形或L形。

3.如权利要求1所述的太赫兹贝塞尔透镜，其特征是，所述透射式介质型太赫兹贝塞尔透镜的介质是高阻硅、聚甲基戊烯、聚乙烯或聚四氟乙烯材料。

4.如权利要求3所述的太赫兹贝塞尔透镜，其特征是，所述谐振子阵列单元是一层、两层或多层介质的复合。

5.如权利要求1所述的太赫兹贝塞尔透镜，其特征是，所述反射式金属太赫兹贝塞尔透镜的谐振子阵列单元包括金属谐振子、中间介质层和底层金属。

6.如权利要求5所述的太赫兹贝塞尔透镜，其特征是，所述底层金属为高反射太赫兹波的金属材料。

7.如权利要求5所述的太赫兹贝塞尔透镜，其特征是，所述介质层是二氧化硅、氮化硅或聚合物。