[发明专利]一种基于电介质纳米砖超构表面的任意偏振态起偏器件

权利要求书

1.一种基于电介质纳米砖超构表面的任意偏振态起偏器件，其特征在于，所述的任意偏振态起偏器件包括电介质基底、电介质纳米砖阵列，所述的电介质纳米砖阵列由一系列的双原子超构分子组成，所述的双原子超构分子由具有一定夹角的两个纳米砖构成，所述的电介质纳米砖阵列位于电介质基底之上，通过调控纳米砖的尺寸与夹角，可以只允许任意一对正交偏振态中一个分量透过，而阻止该对正交偏振态中与其正交的偏振态透过，使得该超构表面具有任意偏振态的二向色性，其中，所述的一对正交偏振态包括线偏振态、圆偏振态及椭圆偏振态。

2.根据权利要求1所述的一种基于电介质纳米砖超构表面的任意偏振态起偏器件，其特征在于，所述的电介质纳米砖为高折射率电介质材料。

3.根据权利要求1所述的一种基于电介质纳米砖超构表面的任意偏振态起偏器件，其特征在于，所述的双原子超构分子由两个不同尺寸、不同面内方向角、面内不相交的电介质纳米砖构成，其中，两个纳米砖的夹角为45°。

4.根据权利要求1所述的一种基于电介质纳米砖超构表面的任意偏振态起偏器件，其特征在于，所述的双原子超构分子选择性的允许一对正交偏振态中一个偏振态通过，并将其转化为手性相反的偏振态，同时，该对正交偏振态中的与其正交的偏振态将被完全阻止通过。

5.根据权利要求1所述的一种基于电介质纳米砖超构表面的任意偏振态起偏器件，其特征在于，所述的双原子超构分子中第一个电介质纳米砖施加的相位为-2χ和2χ，旋转方向为ψ-45°；第二个电介质纳米砖施加的相位为0和π，旋转方向为ψ；ψ和χ分别为允许透过偏振态的主轴方向与椭偏度。

6.根据权利要求1所述的一种基于电介质纳米砖超构表面的任意偏振态起偏器件，其特征在于，所述的电介质纳米砖阵列对偏振态的选择透过性由双原子超构分子中两个电介质纳米砖对出射光调制的相位对远场干涉情况的影响决定。

7.根据权利要求1所述的一种基于电介质纳米砖超构表面的任意偏振态起偏器件，其特征在于，所述的双原子超构分子的旋转角与产生偏振态的主轴方向有关，旋转超构表面可控制出射偏振态的主轴方向，而不影响偏振态的椭偏度。

8.根据权利要求1所述的一种基于电介质纳米砖超构表面的任意偏振态起偏器件，其特征在于，所述的任意偏振态起偏器件在工作时对入射光的偏振态没有要求，即产生的偏振态不受入射光的偏振态影响，所述的任意偏振态起偏器件可工作在非偏振光下。

9.根据权利要求1所述的一种基于电介质纳米砖超构表面的任意偏振态起偏器件，其特征在于，所述的电介质基底的材料为三氧化二铝或二氧化硅；所述的电介质纳米砖的材料为晶体硅、二氧化钛和氮化硅中的一种。

10.根据权利要求1所述的一种基于电介质纳米砖超构表面的任意偏振态起偏器件，其特征在于，所述的电介质纳米砖阵列的厚度为亚微米量级。