[发明专利]用于偏转和聚焦光线的设备

说明书

本公开涉及一种用于从入射电磁波产生和引导纳米喷射波束的设备，所述入射电磁波在所述设备上。所述设备的特征在于它包括：‑第一介电材料层，其具有第一折射率值(n₁)；‑第二介电材料层，其具有第二折射率值(n₂)，其中所述第二折射率值大于所述第一折射率值；以及其中所述第一层和第二层之间的第一边界包括第一单台阶形状结构，所述第一单台阶形状结构是根据与接近第一倾斜角的倾斜角相关联的第一直线明显限定的层级变化，其中所述设备还包括被包含在嵌入层中的介电元件，所述嵌入层是所述第一层或所述第二层，所述介电元件具有高于所述嵌入层的折射率的折射率(n₃)，以及其中所述介电元件和所述嵌入层之间的第二边界包括第二单台阶形状结构，所述第二单台阶形状结构是明显地由与接近第二倾斜角的倾斜角相关联第二直线限定的层级变化，并且其中所述第二单台阶形状结构位于所述第一单台阶形状结构附近，用于将由所述第一和第二单台阶形状结构中的每一个产生的纳米喷射波束聚焦在第一聚焦点周围。

技术领域

本公开涉及用于引导电磁波(尤其是可见光波)的技术。

背景技术

本部分旨在向读者介绍可能与下面描述和/或要求保护的本发明的各个方面相关的技术的各个方面。相信该讨论有助于向读者提供背景信息，以便于更好地理解本发明的各个方面。因此，应当理解，这些陈述应就此而论来阅读，而不是作为对现有技术的承认。

用于引导作为电磁辐射的可见光的技术的发展是一个忙碌的研究课题。实际上，光的使用在我们的社会中是广泛的，并且可以应用于广泛的应用中。例如，在我们日常生活中，人们正在使用越来越多的能够向我们的眼睛传递信息的设备。从透视眼镜到头戴式设备，以及通过包括显示结构(LCD或LED显示设备或OLED显示设备)的智能电话到电视机，能够通过光产生信息的设备是许多电子设备中的非常重要的一块。此外，在诸如光纤的其它设备中，或者在图像传感器中，为了获得可以满足某些期望的有效结果，光的引导是强制性的。如在提交本专利申请时尚未公布的PCT专利申请PCT/EP2017/057129和PCT/EP17/057131中所解释的，可见光的引导(在偏转方面或在聚焦效应方面)可以通过使用介电层(dielectric layer)内的单台阶(single step)状结构来实现，其中所述台阶的高度的值和底角(即，与所述台阶的斜率相关)的值的选择对入射光的偏转有影响(即，这些参数使得能够控制与台阶的边缘上的光衍射相关联的复杂电磁现象)。单台阶纳米喷射(nanojets,NJ)透镜可以用于提及在PCT专利申请PCT/EP2017/057129和PCT/EP17/057131中描述的光学架构或系统。

然而，获得可以提高单台阶纳米喷射透镜的聚焦效率(即，在聚焦斑中产生场强增强)同时保留单台阶纳米喷射透镜的所有其它优点(诸如波长级尺寸、亚波长分辨率和低色散行为)的技术仍然是一个未决的问题。

本公开提出了一种可以实现这种期望的解决方案。

发明内容

说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”的引用指示所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但是每个实施例可以不一定包括该特定特征、结构或特性。此外，这些短语不一定是指相同的实施例。此外，当结合实施例描述特定特征、结构或特性时，可认为结合其它实施例来影响这种特征、结构或特性是在本领域技术人员的知识范围内的，而不管是否明确描述。

因此，在本公开的一个实施例中，提出将PCT专利申请PCT/EP2017/057129和PCT/EP17/057131中描述的两个单台阶结构组合成多台阶结构，以增强所产生的聚焦波束的强度。