[发明专利]一种鲁棒性共轭对称光学元件及其设计方法

权利要求书

1.一种鲁棒性共轭对称光学元件，包含：

第一光学胞元集，包含第一多个胞元，各所述第一多个胞元包含第一左半胞元以及第一右半胞元，所述第一左半胞元包含第一多个单元，且所述第一右半胞元与所述第一左半胞元具有第一对称结构；

第二光学胞元集，包含第二多个胞元，各所述第二多个胞元包含第二左半胞元以及第二右半胞元，且所述第二右半胞元与所述第二左半胞元具有第二对称结构，且其中：

所述第一光学胞元集的所述第一左半胞元与所述第二光学胞元集的所述第二右半胞元相同；

所述第一光学胞元集的所述第一右半胞元与所述第二光学胞元集的所述第二左半胞元相同；

所述第一光学胞元集具有第一反射相位的第一光截止频带，所述第二光学胞元集具有第二反射相位的第二光截止频带；

所述第一光截止频带与所述第二光截止频带皆为连续的截止带且两者至少有一部份重迭、所述第一反射相位与所述第二反射相位互为反相而符合第一条件；

与所述第一光截止频带相邻的第一低频带与第一高频带的光数位传输相位互为反相、与所述第二光截止频带相邻的第二低频带与第二高频带的光数位传输相位互为反相、所述第一低频带与所述第二低频带的光数位传输相位互为反相、且所述第一高频带与所述第二高频带的光数位传输相位互为反相，而符合第二条件；以及

所述鲁棒性共轭对称光学元件符合所述第一、且所述第二条件。

2.根据权利要求1所述的鲁棒性共轭对称光学元件，其中：

所述第一左半胞元包含第一单元层a及层b，以形成第一左半胞元连续层ab；

所述第一右半胞元包含第一单元层b及层a，以形成第一右半胞元连续层ba；

所述第二左半胞元包含第二单元层b及层a，以形成第二左半胞元连续层ba；以及

所述第二右半胞元包含第二单元层a及层b，以形成第二右半胞元连续层ab。

3.根据权利要求1所述的鲁棒性共轭对称光学元件，其中：

所述第一左半胞元包含第一单元右半环a’与左半环b，以形成第一左半胞元连续两半环a’b；

所述第一右半胞元包含第一单元右半环b’与左半环a，以形成第一右半胞元连续两半环b’a；

所述第一左半胞元连续两半环a’b与所述第一右半胞元连续两半环b’a形成所述第一胞元连续半环a’bb’a：

所述第二左半胞元包含第二单元右半环b’与左半环a，以形成第二左半胞元连续环b’a；

所述第二右半胞元包含第二单元右半环a’与左半环b，以形成第二右半胞元连续两半环a’b；

所述第二左半胞元连续两半环b’a与所述第二右半胞元连续两半环a’b形成所述第二胞元连续半环b’aa’b。

4.根据权利要求1所述的鲁棒性共轭对称光学元件，其中：

各所述第一、第二光学胞元集为介电材料、导体、或半导体；

所述鲁棒性共轭对称光学元件更包含中介物质，其包含NM个单元，且NM≧0；以及

各所述NM个单元为介电材料、导体或半导体，所述导体包含单一层石墨烯或多层石墨烯。

5.一种鲁棒性共轭对称光学元件，包含：

第一光学胞元集，包含第一多个胞元，各所述第一多个胞元包含第一左半胞元以及第一右半胞元，所述左半胞元包含第一多个单元，且所述第一右半胞元与所述第一左半胞元具有第一对称结构；

第二光学胞元集，包含第二多个胞元，各所述第二多个胞元包含第二左半胞元以及第二右半胞元，且所述第二右半胞元与所述第二左半胞元具有第二对称结构，且其中：

所述第一光学胞元集的所述第一左半胞元与所述第二光学胞元集的所述第二右半胞元相同；以及

所述第一光学胞元集的所述第一右半胞元与所述第二光学胞元集的所述第二左半胞元相同。