[发明专利]超颖光学器件和包括该超颖光学器件的电子装置

说明书

提供了一种超颖光学器件，包括：第一层，包括多个第一纳米结构和第一材料，第一材料被设置为与多个第一纳米结构相邻；第二层，设置在第一层上，第二层包括多个第二纳米结构和第二材料；第二材料被设置为与多个第二纳米结构相邻，其中，第一层和第二层包括在第一方向上的有效折射率变化率的符号彼此相反的区域，以及其中，超颖光学器件被配置为获得相对于预定波段的入射光的目标相位延迟分布。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年2月28日在美国专利商标局递交的美国临时申请62/982,892的优先权，并且要求于2020年8月25日在韩国知识产权局递交的韩国专利申请10-2020-0107402的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文中。

技术领域

本公开的示例实施例涉及一种超颖光学器件和包括该超颖光学器件的电子装置。

背景技术

利用超颖结构的平面衍射器件可以表现出现有技术的折射器件无法实现的各种光学效果，并且可以实现薄的光学系统，使得在许多领域中对平面衍射器件的兴趣正在增加。

超颖结构具有其中小于入射光的波长的数值被应用于形状、周期等的纳米结构，并且该纳米结构被设计为相对于期望的波段的光满足针对每个位置设置的相位延迟分布(phase delay profile)，从而实现期望的光学性能。当在相位延迟分布中出现不连续性时，光衍射会发生在意想不到的方向，这会降低光效率。

发明内容

一个或多个示例实施例提供了一种作用在宽带上并展现出高效率的超颖光学器件。

一个或多个示例实施例还提供了一种利用超颖光学器件的电子装置。

附加方面部分地将在接下来的描述中进行阐述，且部分地将通过该描述而变得清楚明白，或者可以通过实践本公开的示例实施例而获知。

根据示例实施例的一方面，提供了一种超颖光学器件，包括：第一层，包括多个第一纳米结构和第一材料，第一材料被设置为与多个第一纳米结构相邻；第二层，设置在第一层上，第二层包括多个第二纳米结构和第二材料，第二材料被设置为与多个第二纳米结构相邻，其中，第一层和第二层包括在第一方向上的有效折射率变化率的符号彼此相反的区域，以及其中，超颖光学器件被配置为获得相对于预定波段的入射光的目标相位延迟分布。

第一层的在第一方向上的色散变化率与有效折射率变化率的第一比率可以不同于第二层的在第一方向上的色散变化率与有效折射率变化率的第二比率。

目标相位延迟分布相对于预定波段的波长可以具有为0的色散。

第一层的相位延迟分布和目标相位延迟分布可以在第一方向上具有相同符号的变化率。

第二层的在第一方向上的色散变化率与有效折射率变化率的第二比率可以大于第一层的在第一方向上的色散变化率与有效折射率变化率的第一比率。

第二层中包括的材料可以具有比第一层中包括的材料大的色散。

第一层的第一相位延迟分布和第二层的第二相位延迟分布可以在第一方向上具有与位置变化相对应的相反符号的变化率。

目标相位延迟分布可以是在预定波段中相对于超颖光学器件的位置的连续函数。

多个第一纳米结构和多个第二纳米结构可以为柱状。

多个第一纳米结构和多个第二纳米结构可以具有大于2的高宽比。

多个第一纳米结构的第一高度和多个第二纳米结构的第二高度可以大于预定波段的中心波长。

多个第一纳米结构可以具有比第一材料高的折射率，其中，多个第二纳米结构可以具有比第二材料高的折射率，并且多个第一纳米结构的宽度的变化图案和多个第二纳米结构的宽度的变化图案可以沿远离超颖光学器件的中心的方向彼此相反。