[发明专利]准周期的光学超表面成像元件

权利要求书

1.一种准周期的光学超表面成像元件，其特征在于，包括：基底以及生成在基底上的多根长方体纳米柱；所述纳米柱分为第一尺寸和第二尺寸，分别对应第一波长λ₁和第二波长λ₂；第一尺寸和第二尺寸的呈黄金螺旋状间隔交替排布；所述纳米柱的长宽尺寸与入射光束的波长耦合；所述纳米柱的旋转角与入射光束的波长、焦距、附加相位调制值，以及所在的位置耦合，使元件对两种波长的平行入射光的焦距相同。

2.根据权利要求1所述的准周期的光学超表面成像元件，其特征在于：所述基底为二氧化硅基底，所述纳米柱为碳化硅纳米柱。

3.根据权利要求2所述的准周期的光学超表面成像元件，其特征在于：以元件中心为原点构建坐标系，以α＝137.52°为基准夹角，以s为基准尺寸，确定所述纳米柱的排布：α为任意相邻两根纳米柱的底面中心与原点连线的夹角或第一根纳米柱与x轴正半轴的夹角；第i根纳米柱的底面中心与原点的距离为

4.根据权利要求3所述的准周期的光学超表面成像元件，其特征在于：

所述纳米柱的旋转角由以下公式确定：

其中，θ为底面中心位于(x，y)处的纳米柱的旋转角度，f为焦距，φ(x，y)为(x，y)处的对应入射光的附加相位调制值。

5.根据权利要求1所述的准周期的光学超表面成像元件，其特征在于：所述纳米柱的高度：H＝600nm；第一波长λ₁＝633nm，第一尺寸的长度和宽度分别为L₁＝225nm，W₁＝105nm；第二波长λ₂＝532nm，第二尺寸的长度和宽度分别为L₂＝255nm，W₂＝50nm。

6.根据权利要求5所述的准周期的光学超表面成像元件，其特征在于：所述元件的有效直径为10um；焦距f为15um。