[实用新型]一种基于同类超表面结构的超宽带大角度分束器

说明书

本实用新型公开了一种基于同类超表面结构的超宽带大角度分束器，每个所述同类超表面结构分别与所述衬底固定连接，并位于所述衬底的顶部，若干个所述同类超表面结构沿X方向和Y方向周期性分布，所述基于同类超表面结构的超宽带大角度分束器，在工作波段内‑1级次与+1级次的透射强度始终保持相等。在678～833nm范围内，±1衍射级的透射率均可保持在35％以上，总透射率大于74％，+1级次透射率大于35％，偏转角度可达48.88°～67.75°。在工作波段内大部分波长中，所述基于同类超表面结构的超宽带大角度分束器的透射光相位均可以保持π的相位差，从而实现超宽带等功率分束。

技术领域

本实用新型涉及光学分束器技术领域，尤其涉及一种基于同类超表面结构的超宽带大角度分束器。

背景技术

目前现代光学的研究与应用中，超表面由于其超薄的结构和对电磁场精确调控的能力越来越受到研究者的关注。超表面是一种特殊的超薄人工电磁超材料，可在亚波长尺度下实现对电磁波的相位、极化方式、传播模式等特性灵活有效地调控，进而实现聚焦成像、反常偏折、完美吸收和极化旋转等功能。相比于传统的“体超材料”，超表面具有体积小、厚度薄、易于制备和集成显著优势，同时，对于光灵活、精准的控制也更胜一筹，但是离散型天线阵列结构却存在着工作带宽窄的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于同类超表面结构的超宽带大角度分束器，旨在解决现有技术中离散超表面结构存在工作带宽窄的问题技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的一种基于同类超表面结构的超宽带大角度分束器，包括衬底、若干个同类超表面结构，每个所述同类超表面结构分别与所述衬底固定连接，并位于所述衬底的顶部，若干个所述同类超表面结构沿X方向和Y方向周期性分布。

其中，每个所述同类超表面结构的材料均为Si，高度均为190nm；

所述衬底的材料为SiO₂，高为1000nm。

其中，每个所述同类超表面结构均包括两个第一长方体和八面体，两个所述第一长方体分别与所述八面体的侧面一体化设置，并均位于所述衬底的顶部，且关于所述八面体对称设置。

其中，每个所述第一长方体的长均为150nm，宽均为50nm。

其中，每个所述八面体包括两个四面体和第二长方体，两个所述四面体分别与所述第二长方体的侧面一体化设置，并分别位于所述第二长方体和对应的所述第一长方体之间。

其中，每个所述四面体的截面均为梯形，梯形的上底为50nm，下底为90nm，高为100nm；

所述第二长方体的长为90nm，宽为50nm。

其中，若干个所述同类超表面结构沿X方向周期性分布的周期为900nm；

若干个所述同类超表面结构沿Y方向周期性分布的周期为200nm。

实用新型的有益效果为：所述基于同类超表面结构的超宽带大角度分束器，在工作波段内-1级次与+1级次的透射强度始终保持相等。在678～833nm范围内，±1衍射级的透射率均可保持在35％以上，总透射率大于74％，+1级次透射率大于35％，偏转角度可达48.88°～67.75°。在工作波段内大部分波长中，所述基于同类超表面结构的超宽带大角度分束器的透射光相位均可以保持π的相位差，从而实现超宽带等功率分束。

附图说明

为了更清楚地说明实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的基于同类超表面结构的超宽带大角度分束器的结构示意图。