[发明专利]基于透射型介质超颖表面产生矢量光束的方法

摘要

本发明公开的基于透射型介质超颖表面产生柱矢量光束的方法，属于微纳光学领域。选取非晶硅矩形纳米柱作为介质超颖表面结构单元，针对纳米柱几何尺寸进行设计，使其在特定工作波长的光照射下具有半波片功能；改变纳米柱单元的方位角实现对出射光场偏振方向的调控；根据目标柱矢量光束的偏振方向分布，得到纳米柱阵列的方位角分布，编码生成加工文件并进行加工；当入射线偏振光通过介质超颖表面后即得到目标柱矢量光束。本发明还公开基于透射型介质超颖表面产生任意偏振方向分布的矢量光束的方法，该方法可将偏振图案隐藏到矢量光束中，并用于光学防伪，偏振加密等应用场合。本发明能够在微型化、紧凑型的光学系统中产生任意矢量光束。

主权项

1.基于透射型介质超颖表面产生柱矢量光束的方法，其特征在于：包括如下步骤，/n步骤一：用于产生柱矢量光束的超颖表面由相同几何尺寸、不同方位角的纳米柱阵列构成；设计纳米柱单元几何尺寸，使纳米柱在特定工作波长的光照射下具有半波片功能，通过旋转纳米柱实现对出射光场偏振方向的调控；所述的几何尺寸包括纳米柱的长轴长度L、短轴长度W、高度H以及超颖表面单元的周期S；/n步骤二：通过改变纳米柱单元的方位角实现对出射光场偏振方向的调控，在步骤一中确定纳米柱单元几何尺寸之后，需要根据目标柱矢量光束的偏振方向分布，得到纳米柱阵列的方位角分布，即确定每个纳米柱单元的旋转位置，从而编码生成相应介质超颖表面结构的加工文件；/n在极坐标系中柱矢量光束的偏振方向分布如公式(2)所示：/nΦ(r,φ)＝P×φ+φ