[发明专利]一种中红外偏振无关宽带消色差超透镜及其构造方法

权利要求书

1.一种中红外偏振无关宽带消色差超透镜，其特征在于，所述超透镜包括基底和排布在所述基底上的单元结构，所述单元结构的相位变化随入射光的角频率呈线性变化，所述单元结构用于调节所述超透镜的入射光的相位；

所述单元结构的相位变化为其中，

ω表示入射光角频率，c表示真空中光速，f为透镜的焦距，r0表示透镜的最大半径，r为透镜从中心到边缘不同位置处的距离；

所述单元结构具有不同的参数，所述参数为(neff(r)，C)，所述参数满足如下条件：

其中，d为单元结构的高度，neff(r)表示有效折射率，C表示入射光的角频率为0时的相位值；

所述基底被按照周期划分为不同的网格，不同大小的单元结构被排布在被划分为网格的所述基底上，所述周期表示相邻单元结构的中心点之间的距离；

按照预先设计的消色差超透镜的有效折射率的分布状况，来确定相应的单元结构的大小，根据所述超透镜不同位置处所需的有效折射率值来排布相应的单元结构；

所述透镜以CaF2材料作为基底，通过ZnSe制作的呈十字形对称的单元结构调节入射光的相位，所述单元结构是中空的十字形纳米柱，所述纳米柱的中空部分为圆柱形。

2.一种中红外偏振无关宽带消色差超透镜的构造方法，其特征在于，所述方法包括：

S1:确定所述超透镜的单元结构，所述单元结构用于调节所述超透镜的入射光的相位，其相位变化随入射光的角频率呈线性变化；

S2:确定所述超透镜的有效折射率的分布状况，根据所述超透镜不同位置处所需的有效折射率值，将相应的单元结构排布在所述超透镜的基底上；

所述单元结构的相位变化为其中，

ω表示入射光角频率，c表示真空中光速，f为透镜的焦距，r0表示透镜的最大半径，r为透镜从中心到边缘不同位置处的距离；

所述单元结构具有不同的参数，所述参数为(neff(r)，C)，所述参数满足如下条件：

其中，d为单元结构的高度，neff(r)表示有效折射率，C表示入射光的角频率为0时的相位值；

所述基底被按照周期划分为不同的网格，不同大小的单元结构被排布在被划分为网格的所述基底上，所述周期表示相邻单元结构的中心点之间的距离；所述透镜以CaF2材料作为基底，通过ZnSe制作的呈十字形对称的单元结构调节入射光的相位，所述单元结构是中空的十字形纳米柱，所述纳米柱的中空部分为圆柱形。