[发明专利]基于超表面实现偏振干涉的结构、方法及其应用

摘要

本发明公开了一种基于超表面实现偏振干涉的结构、方法及其应用，涉及微纳光学技术领域。由顶层‑银纳米砖阵列，中层‑二氧化硅透明基底以及底层‑银反射层三层结构构成。由于具有极厚的二氧化硅透明基底，该结构可使两个偏振方向正交的偏振光之间产生极大的相位差，从而获得对工作波长和入射光角度非常灵敏的响应。本发明可应用与波长选择和光束准直，其极高的灵敏度可灵敏的检测到波长和入射光角度的微小变化，可应用于入射光准直，波长选择等，具有极高的灵敏度和精度。

主权项

1.一种基于超表面实现偏振干涉的结构，其特征在于：从光入射方向依次包括纳米砖阵列、透明基底(2)及金属反射层(3)；两偏振方向垂直的入射光经过基于超表面实现偏振干涉的结构产生恒定的相位差，在出射方向同时通过一检偏器满足偏振干涉条件；/n所述纳米砖阵列、透明基底(2)及金属反射层(3)分别位于基于超表面实现偏振干涉的结构的顶层、中层及底层；/n每个金属纳米砖(1)与透明基底(2)中二氧化硅和金属反射层(3)中金属银作为一个纳米砖单元结构工作，所述纳米砖阵列由若干个朝向角一致的纳米砖单元结构组成，可将偏振方向沿长轴的入射光反射、偏振方向沿短轴的入射光透射；所述透明基底(2)，用于使透射偏振光产生一定的光程；所述金属反射层(3)，用于反射透射偏振光；/n所述顶层超表面采用MIM材料，即银-二氧化硅-银的材料结构；所述位于顶层的金属银用以刻蚀纳米砖阵列；所述位于中层的透明基底(2)采用二氧化硅用于传播光波；位于所述底层的金属反射层(3)采用金属银用于反射光波；/n所述每个纳米砖单元结构均由一个边长为C的正方形的工作面和刻蚀于该工作面上的一个金属纳米砖(1)构成，所述金属纳米砖(1)的结构参数分别为长L、宽W、高H，所述结构参数根据入射光波长，通过电磁仿真优化得到，均为亚波长级；以纳米砖单元结构的直角边为x轴和y轴建立xoy坐标系，金属纳米砖(1)的长边为长轴，短边为短轴；/n所述纳米砖单元结构针对设计波长满足磁共振条件，使得偏振方向沿金属纳米砖(1)长轴的入射线偏振光达到极高的反射率；所述纳米砖单元结构的等效折射率介于周围环境折射率与二氧化硅层折射率之间，使得偏振方向沿金属纳米砖(1)短轴的入射线偏光达到极高的透射率。/n