[发明专利]二维全斯托克斯偏振成像元件及其制备方法

权利要求书

1.一种全斯托克斯偏振成像元件，包括透光基底和位于透光基底上的介质结构层，其特征在于，所述介质结构层由刻蚀形成的亚波长结构单元阵列组成，所述的亚波长结构单元由四个不同取向的线性光栅结构和两个不同旋转方向的手性对称结构构成。

2.根据权利要求1所述的斯托克斯偏振成像元件，其特征在于，所述的线性光栅结构的周期P为0.5-0.92μm，占空比范围为0.8-0.9μm，深度H的范围为0.21～0.22μm，线性光栅的四个取向分别为0°、45°、90°和135°。

3.根据权利要求1所述的全斯托克斯偏振成像元件，其特征在于，所述的手性对称结构为两个刻蚀凹陷的等大半圆柱构成，两个半圆柱沿着半圆柱面在直径方向错位构成旋转对称图形；半圆柱的周期P为0.91-0.92μm，刻蚀深度H的变化范围为0.21～0.22μm，圆柱的底面半径的范围为0.23μm，两半圆柱底面圆心距L为0.33-0.36μm；两个不同旋转方向的手性对称结构为左旋和右旋两种，将上半圆柱右移下半圆柱下左移定义为右旋结构，将下半圆柱右移上半圆柱下左移定义为右旋结构。

4.根据权利要求1、2和3所述的全斯托克斯偏振成像元件，其特征在于，线性光栅结构和旋转对称结构的刻蚀深度H相等，并且与介质结构材料厚度一致。

5.根据权利要求1或2所述的全斯托克斯偏振成像元件，其特征在于，所述的透光基底材料为二氧化硅透光基底材料，所述的介质结构材料为硅、锗或砷化镓半导体材料。

6.一种全斯托克斯偏振成像元件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)利用化学气相沉积法在透光基底上生长需要的介质结构层；

(2)在介质结构层上旋涂一层光刻胶负胶；

(3)制作对应掩模版，利用曝光显影技术对光刻胶进行曝光显影，将掩模图案转移到光刻胶上；

(4)利用反应离子束工艺刻蚀介质结构层，得到目标结构，并清洗残余光刻胶后得到全斯托克斯偏振成像元件。