[实用新型]一种大焦距、长焦深等离激元透镜

说明书

本实用新型公开了等离激元透镜领域的一种大焦距、长焦深等离激元透镜，旨在解决现有技术中平面金属透镜聚焦效果不理想的技术问题，一种大焦距、长焦深等离激元透镜，包括平面SiO₂基体，SiO₂基体的其中一面镀有金属银薄膜，金属银薄膜厚度为0.64μm，金属银薄膜上构建垂直于银薄膜表面且宽度不变的中心狭缝和相对于中心狭缝左右对称的三组倾斜狭缝；三组倾斜狭缝的宽度均与中心狭缝相等，在金属银薄膜的出射面上相邻狭缝出射口中心之间的间距相等，中心狭缝和倾斜狭缝内分别填充不同厚度的SiO₂。本透镜达到了聚焦横磁线偏光的效果，提高了线偏振光的聚焦效率，实现了平面金属等离激元透镜对于横磁线偏光的长焦深、大焦距的聚焦效果。

技术领域

本实用新型属于等离激元透镜技术领域，具体涉及一种大焦距、长焦深等离激元透镜。

背景技术

表面等离子体激元(SPPs)，电磁波(EW)与金属和电介质之间的界面传播的集体电子振荡耦合，已经在近10年迅速发展起来。因为具有优异的性质，它们为控制光束传播提供了巨大的潜力，并调制了纳米级光场的分布，在这一领域引起了广泛的关注。越来越多的等离子体元件已经被提出来实现各种功能，并且在模拟和实验中都表现出很好的性能。

表面等离激元能够突破衍射极限，并具有很强的局域场增强特点，可以实现纳米尺度的光信息传输与处理，但表面等离激元透镜往往受到其近场效应的限制。并且为了更好的控制聚焦的相位要求，一般透镜为非平面透镜，等离激元透镜在一些场合也设计为曲面，这样就给微加工领域提出要求。平面金属透镜聚焦效果如焦深的大小还有很大的优化空间。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种大焦距、长焦深等离激元透镜，以解决现有技术中平面金属透镜聚焦效果不理想的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种大焦距、长焦深等离激元透镜，包括平面SiO₂基体，SiO₂基体的其中一面镀有金属银薄膜，金属银薄膜厚度为0.64μm，金属银薄膜上构建垂直于银薄膜表面且宽度不变的中心狭缝和相对于中心狭缝左右对称的三组倾斜狭缝；三组倾斜狭缝的宽度均与中心狭缝相等，在金属银薄膜的出射面上相邻狭缝出射口中心之间的间距相等，中心狭缝内填充的SiO₂的厚度与金属银薄膜的厚度相同，倾斜狭缝内填充的SiO₂位于入射面一侧，其厚度按照距离中心狭缝由近到远依次减小。

所述中心狭缝和倾斜狭缝的宽度为0.1μm。

相邻狭缝出射口中心之间的间距为0.45μm。

中心狭缝中填充的SiO₂厚度为0.64μm，填充因子为1，距离中心狭缝由近到远的三组倾斜狭缝中SiO₂的填充因子分别为2/3，1/3，0。

倾斜狭缝的倾角按照距离中心狭缝由近到远依次为56.14°，65.68°和70.23°。

在632.8nm波长横磁线偏光入射下，等离激元透镜的焦距为3.85μm。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果：本透镜达到了聚焦横磁线偏光的效果，通过改变填充介质及其厚度，提高了线偏振光的聚焦效率，实现了平面金属等离激元透镜的对于横磁线偏光的长焦深、大焦距的聚焦效果。在亚波长光子学领域、集成光学领域等相关领域具有一定的应用价值。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种大焦距、长焦深等离激元透镜的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种大焦距、长焦深等离激元透镜的狭缝部分细节图；