[发明专利]一种360°全视场角衍射光学元件及其设计方法

摘要

本发明一种360°全视场角衍射光学元件及其设计方法，包括基底层和蚀刻在基底层工作面上周期排列的若干纳米砖，所述基底层可划分为若干与纳米砖相对应的单元结构，所有单元结构长宽高相同，单个单元结构的工作面为正方形，其边长为400nm，所有纳米砖的尺寸相同，其长宽高尺寸分别为200nm×120nm×310nm，且纳米砖的长、宽、高均为亚波长尺度，所述纳米砖以不同朝向角设于对应的单元结构上，所述朝向角为该纳米砖位相的一半。本发明巧妙利用了纳米砖阵列材料的几何位相和电磁共振效应，实现了传统衍射光学元件不能实现的前后向同时传输功能，扩展了衍射光实际可到达的范围，同时实现了对特定波长透反能量各占一半且位相的精密连续操控。

主权项

一种360°全视场角衍射光学元件，其特征在于：基底层的工作面上蚀刻有周期性排列的纳米砖阵列单元，其工作方式为半反射半透射式，所述基底层可划分为若干与纳米砖相对应的单元结构，所有单元结构长宽高相同，单个单元结构的工作面为正方形，其边长为400nm，所有纳米砖的尺寸相同，其长宽高尺寸分别为200nm×120nm×310nm，且纳米砖的长、宽、高均为亚波长尺度，所述纳米砖以不同朝向角α(i,j)设于对应的单元结构上，所述朝向角为纳米砖长轴与工作面坐标系xoy中x轴的夹角，并满足单元结构内α(i,j)＝Φ(i,j)/2，其中i，j表示x和y轴方向上第(i,j)个纳米砖，Φ(i,j)为该纳米砖位相分布。