[发明专利]一种薄膜折射率检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种薄膜折射率检测装置，其特征在于，包括依次设置的光源、超表面结构和探测器；

所述超表面结构包括基底和设置在所述基底上的纳米结构层，且所述超表面结构用于汇聚所述光源的光，且用于承载待测折射率的薄膜；

所述探测器至少用于检测所述光源通过所述超表面结构后的第一焦距，以及检测所述光源通过设置有待测薄膜的超表面结构后的第二焦距。

2.根据权利要求1所述的薄膜折射率检测装置，其特征在于，所述超表面结构包括基于传输相位的基本相位调制单元，或者基于几何相位的基本相位调制单元。

3.根据权利要求1所述的薄膜折射率检测装置，其特征在于，所述光源包括激光光源、或宽带光源与窄带滤波片的组合光源。

4.根据权利要求1所述的薄膜折射率检测装置，其特征在于，还包括水平位移台，所述探测器位于所述水平位移台上，所述水平位移台用于移动所述探测器沿所述超表面结构的光轴移动。

5.根据权利要求1所述的薄膜折射率检测装置，其特征在于，所述纳米结构层的纳米结构包括纳米圆柱、纳米椭圆柱或纳米鳍。

6.根据权利要求1所述的薄膜折射率检测装置，其特征在于，所述纳米结构层的纳米结构呈阵列排布。

7.根据权利要求6所述的薄膜折射率检测装置，其特征在于，所述阵列排布包括正六边形、扇形或正方形阵列排布。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的薄膜折射率检测装置，其特征在于，所述超表面结构为全介质超表面结构。

9.根据权利要求8所述的薄膜折射率检测装置，其特征在于，所述纳米结构层的材料包括氮化硅、氧化钛、氧化铝、氮化镓、磷化镓、非晶硅或晶体硅。

10.根据权利要求8所述的薄膜折射率检测装置，其特征在于，所述基底的材料包括石英玻璃、有机玻璃或碱性玻璃。

11.一种薄膜折射率检测方法，其特征在于，基于权利要求1-9任意一项所述的薄膜折射率检测装置，所述薄膜折射率检测方法包括：

提供所述薄膜折射率检测装置；

进行第一次焦距检测，获得第一焦距；

提供待检测薄膜材料，填充所述薄膜折射率检测装置中的超表面结构的纳米结构层，使得所述超表面结构的出射光面为平整表面；

进行第二次焦距检测，获得第二焦距；

根据所述第二焦距与所述第一焦距之间的焦距偏移、光源的波长与待测薄膜折射率的对应关系，确定所述待测薄膜的折射率。

12.根据权利要求11所述的薄膜折射率检测方法，其特征在于，所述提供待检测薄膜材料，填充所述薄膜折射率检测装置中的超表面结构的纳米结构层，使得所述超表面结构的出射光面为平整表面，具体包括：

提供待检测薄膜材料；

采用沉积或蒸镀工艺，使所述待检测薄膜材料填充所述薄膜折射率检测装置中的超表面结构的纳米结构层，使得所述超表面结构的出射光面为平整表面。