[发明专利]单片反射镜及其设计方法

权利要求书

1.一种设计对于入射非偏振辐射在预定义真空波长范围([λ_A,λ_B])内具有全反射的反射镜的方法，所述入射非偏振辐射的入射角(θ)小于或等于预定义的最大入射角(θ_max)，

其中，所述反射镜包括多个一维光子晶体形成层，其中，每个光子晶体包括多个相同地重复规定次数的晶胞，每个晶胞包括第一介电材料层和第二介电材料层，第一介电材料和第二介电材料具有不同的折射率；

其中，根据真空波长(λ₀)变化的每个光子晶体的反射率显示出在前缘波长值与后缘波长值之间的区间中有单位高度的矩形脉冲的形状，所述区间中的脉冲被确定为全反射带，所述前缘波长值和所述后缘波长值依赖于所述入射辐射的所述入射角(θ)和偏振；

其中，对于i＝1、......m，所述方法包括以下步骤：

(a)设置θ＝0的第i光子晶体的全反射带的前缘波长值并选择所述第一介电材料和第二介电材料以形成所述第i光子晶体的晶胞；

(b)确定所述第i光子晶体的第一介电材料层的第一厚度(h_al,i)和所述第i光子晶体的第二介电材料层的第二厚度(h_bl,i)，具体如下：

h_bl，i＝h_al，i(n_al，i/n_bl，i)

其中，n_al,i和n_bl,i分别是为所述第i光子晶体选择的所述第一介电材料和所述第二介电材料的折射率；和

(c)使用在步骤(b)中计算的所述第一厚度(h_al,i)和所述第二厚度(h_bl,i)的值，确定所述第i光子晶体的全反射带的后缘波长值具体如下：

其中，参数X是通过对预定义的最大入射角(θ_max)和横向磁(TM)偏振的方程α_TM+1＝0求解X而得到的，其中，所述方程通过迭代法求解，其初始值为X＝1，

其中，

Z＝n_bl，icos(θ_al，i)/(n_al，icos(θ_bl，i))

其中，在步骤(a)中，将所述前缘波长值设置为：

-对于i＝1，等于λ_A的值；及

-对于i1，等于θ＝θ_max且TM偏振的第i-1光子晶体的全反射带的后缘波长值的值；

其中，m是满足θ＝θ_max且TM偏振的第m光子晶体的全反射带的后缘波长值等于或大于λ_B的光子晶体的数量。