[发明专利]一种柱矢量光束长焦深亚波长聚焦的一维光子晶体平锥镜

摘要

本发明公开了一种用于柱矢量光束长焦深亚波长聚焦的一维光子晶体平锥镜，一维光子晶体平锥镜是由两种材料A和B交替排列的具有等效负折射率的一维光子晶体构成，并且出射面为倒锥面。所述倒锥面不是连续锥面，是以光子晶体一个周期d为单元、厚度固定而内径由下而上等量递增的圆环层叠构成，圆环内侧为竖直壁，其顶角连线与水平面之间呈夹角。本发明的平锥镜可以同时实现对径向偏振光和旋向偏振光的聚焦，从而分别获得纵向场均匀分布的光针形和光管形焦点；通过改变光子晶体的结构参数可以实现宽波段的聚焦；通过对平锥镜大小的伸缩可以控制焦深的长短。本发明结构简单、设计流程简便、结构易制备，在近场光学、激光加工和医学等领域有较好的应用前景。

主权项

一种柱矢量光束长焦深亚波长聚焦的一维光子晶体平锥镜，其特征在于：所述的一维光子晶体平锥镜是由两种材料A和B交替排列的具有等效负折射率的一维光子晶体构成，并且出射面为倒锥面；所述一维光子晶体的周期d＝a+b，其中a为材料A的厚度，b为材料B的厚度，通过调整结构参数a、b以及材料A和B的折射率na和nb，使得一维光子晶体的能带结构在所需的光波段具有等效负折射率；所述倒锥面不是连续锥面，是以光子晶体一个周期d为单元、厚度固定而内径由下而上等量递增的圆环层叠构成，圆环内侧为竖直壁，其顶角连线与水平面之间呈夹角αi；所述夹角αi由公式得出，其中n0为一维光子晶体在空气中的折射率，neff为一维光子晶体的等效负折射率。