[发明专利]一种基于超表面的轻小型相机

权利要求书

1.一种基于超表面的轻小型相机，其特征在于，包括超表面结构、焦平面和探测器；

所述超表面结构用于处理被测物的光学信息；

所述焦平面用于接收经过超表面结构后的成像信息；

所述探测器用于接收经过超表面结构后的图像信息；

所述超表面结构由基底和超表面单元结构构成，所述超表面单元结构沿X轴、Y轴方向以周期A排列组成，所述超表面结构每个周期内超表面单元结构的旋转角度由以下公式聚焦相位公式确定：

；

其中，为聚焦相位，x为X轴坐标，y为Y轴坐标，f为焦距，为入射光的波长。

2.根据权利要求1所述的一种基于超表面的轻小型相机，其特征在于，所述超表面结构的材料为介质硅。

3.根据权利要求1所述的一种基于超表面的轻小型相机，其特征在于，所述超表面单元结构的长为80-90μm、宽为40-50μm、厚为400-600μm的长方体，超表面单元结构的周期A为100-120μm。

4.根据权利要求3所述的一种基于超表面的轻小型相机，其特征在于，所述超表面单元结构的长为85μm、宽为45μm、厚为500μm的长方体，超表面单元结构的周期A为110μm。

5.根据权利要求1所述的一种基于超表面的轻小型相机，其特征在于，所述基底的厚度为400-600μm。

6.根据权利要求5所述的一种基于超表面的轻小型相机，其特征在于，所述基底的厚度为500μm。

7.一种超表面结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，以下列公式确定超表面结构上所有超表面单元结构的聚焦相位；

；

其中，为聚焦相位，x为X轴坐标，y为Y轴坐标，f为焦距，为入射光的波长；

步骤二，根据步骤一中超表面单元结构的聚焦相位计算每个超表面单元结构的旋转角度，绘制二维效果图；

步骤三，根据步骤二的二维效果图采用深硅刻蚀的方式制作出超表面结构，所述超表面结构具有透镜功能。

8.根据权利要求7所述的一种超表面结构的制备方法，其特征在于，所述步骤三中深硅刻蚀的工艺参数指标为：工作温度为0-80℃。

9.根据权利要求7所述的一种超表面结构的制备方法，其特征在于，所述步骤三中深硅刻蚀的工艺参数指标为：侧壁垂直度为89°±1°。

10.根据权利要求7所述的一种超表面结构的制备方法，其特征在于，所述步骤三中深硅刻蚀的工艺参数指标为：工艺气体为He、SF₆、C₄F₈、O₂和Ar中的至少一种。

11.根据权利要求7所述的一种超表面结构的制备方法，其特征在于，所述步骤三中深硅刻蚀的工艺参数指标为：ICP功率为0-3000W。

12.根据权利要求7所述的一种超表面结构的制备方法，其特征在于，所述步骤三中深硅刻蚀的工艺参数指标为：RF功率为0-300W。