[发明专利]全斯托克斯偏振成像元件及其制备方法

摘要

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，所述的介质结构层由超像素单元阵列组成，所述的超像素单元包括4个不同取向的介质线栅结构和2个不同旋向的旋转对称手性结构。该元件可通过电子束曝光和显影技术以及反应离子束刻蚀等工艺流程制得。该元件可实现实时全偏振成像，该全斯托克斯偏振成像元件中线偏振片的透过率在1.7～1.8μm处为99％以上，消光比20dB以上，最高可达到55dB；其圆偏振二色性在1.75μm处圆二色性最高可达到96.8％；同时，该元件结构简单、性能优良，同时原料来源广、制备简易，在偏振成像领域具有很大的应用价值。

主权项

1.一种全斯托克斯偏振成像元件，包括透光基底(1)和位于透光基底上的介质结构层，所述的介质结构层由超像素单元阵列组成，所述的超像素单元包括4个不同取向的介质线栅结构(2,3,4,5)和2个不同旋向的旋转对称手性结构(6,7)，所述的介质结构层的厚度(H)的变化范围为0.26～0.29μm；所述的旋转对称手性结构(6)分别由2个第一臂(31)和2个第二臂(32)交叉构成，周期(P)的变化范围为1.0～1.2μm，第一臂(31)的长度(L1)的变化范围为0.5～0.8μm，第二臂(32)的长度(L2)的变化范围为1.00～1.07μm且小于等于周期(P)，第一臂(31)的宽度(W1)的变化范围为0.12～0.21μm，第二臂(32)的宽度(W2)的变化范围为0.17～0.26μm，2个第一臂(31)中心点之间的水平距离(d1)的变化范围为0.21～0.27μm，2个第二臂(32)之间的中心距离(d2)的变化范围为0.24～0.33μm，所述的第二臂(32)的方向为纵向，第一臂(31)与第二臂(32)之间的夹角θ的变化范围为40°～55°；所述的旋转对称手性结构(7)分别由2个第一臂(41)和2个第二臂(42)交叉构成，周期(P)的变化范围为1.0～1.2μm，第一臂(41)的长度(L1)的变化范围为0.5～0.8μm，第二臂(42)的长度(L2)的变化范围为1.00～1.07μm且小于等于周期(P)，第一臂(41)的宽度(W1)的变化范围为0.12～0.21μm，第二臂(42)的宽度(W2)的变化范围为0.17～0.26μm，2个第一臂(41)中心点之间的水平距离(d1)的变化范围为0.21～0.27μm，2个第二臂(42)之间的中心距离(d2)的变化范围为0.24～0.33μm，所述的第二臂(42)的方向为纵向，第一臂(41)与第二臂(42)之间的夹角θ的变化范围为125°～140°；所述的介质线栅结构周期(P)的变化范围为1.0～1.2μm，线栅的宽度(W)的变化范围为0.2～0.3μm，占空比为1/4～1/5；4个不同取向的介质线栅结构(2、3、4、5)与纵向方向的夹角分别为0°、45°、90°以及135°。