本發明涉及分束器件領域,特別是涉及一種超構表面分束器。
背景技術:
1、分束器,作為光學領域中的一項基礎且至關重要的功能元件,其應用范圍極為廣泛,涵蓋了諸如干涉儀、光通信系統以及精密光學檢測等多個光學系統領域。隨著現代光學技術的不斷進步,光學系統正日益向著多支路設計和小型化的方向快速發展。因此,分束器——這一用于將入射光束精準分割為兩個獨立光束的常規設備,其重要性愈發凸顯。
2、傳統的分束器大多依賴于涂層棱鏡或玻璃板等結構進行構造,這些設計雖然在一定程度上滿足了分束的基本需求,但其體積龐大、輸出方向固定成直角等特性,極大地限制了光路設計的靈活性,同時也對系統集成構成了不小的挑戰。
3、近年來,隨著半導體工藝制造技術的持續精進,光子集成系統已經廣泛應用于光纖通信、光計算、光電檢測等多個領域。這些系統不僅要求更高的集成度和更小的尺寸,還對其組件提出了微型化和多功能化的迫切需求。傳統的單純光束分束功能已經難以滿足這些復雜應用場景的多樣化需求。
技術實現思路
1、本發明的目的是提供一種超構表面分束器,有助于實現應用分束器的光學系統的小型化和多功能化。
2、為實現上述目的,本發明提供了如下方案:
3、本發明的一個方面提供了一種超構表面分束器,上述分束器包括:基底和超構陣列;上述超構陣列包括第一超構陣列和第二超構陣列;上述第一超構陣列和上述第二超構陣列設置在上述基底的同一側且交叉設置;入射光從上述基底的一側入射,依次經過上述基底和上述超構陣列后,射出具有不同出射角度的第一目標光束和第二目標光束;上述第一超構陣列用于將從與上述基底的一側相對的另一側射出的光束的相位進行調整,射出具有偏振特性的第一目標光束;上述第二超構陣列用于將從與上述基底的一側相對的另一側射出的光束的相位進行調整,并將調整后的光束聚焦至目標位置,得到具有離軸聚焦特性的第二目標光束。
4、根據本發明的實施例,上述基底、上述第一超構陣列和上述第二超構陣列的材料在可見光波段的透過率大于預設透過率。
5、根據本發明的實施例,上述基底為透明基底。
6、根據本發明的實施例,上述基底的材料包括sio2、ta2o5、tio2、ito、azo、pmma、聚碳酸酯、zns、zno、si3n4以及nb2o5。
7、根據本發明的實施例,上述第一超構陣列的材料包括sio2、ta2o5、tio2、ito、azo、pmma、聚碳酸酯、zns、zno、si3n4以及nb2o5。
8、根據本發明的實施例,上述第二超構陣列的材料包括sio2、ta2o5、tio2、ito、azo、pmma、聚碳酸酯、zns、zno、si3n4以及nb2o5。
9、根據本發明的實施例,上述第一超構陣列為具有雙折射效應的矩形柱陣列或具有雙折射效應的橢圓柱陣列。
10、根據本發明的實施例,上述第二超構陣列為具有雙折射效應的矩形柱陣列或具有雙折射效應的橢圓柱陣列。
11、根據本發明的實施例,上述第一超構陣列包括多個第一單元結構;上述多個第一單元結構呈陣列分布;每一個第一單元結構的最大尺寸小于上述超構表面分束器的工作波長。
12、根據本發明的實施例,上述第二超構陣列包括多個第二單元結構;上述多個第二單元結構呈陣列分布;每一個第二單元結構的最大尺寸小于上述超構表面分束器的工作波長。
13、根據本發明提供的具體實施例,本發明公開了以下技術效果:
14、本發明公開了一種超構表面分束器,通過充分利用超構表面在功能集成與波前操控方面的卓越能力,實現了對兩束光的精準相位附加與差異化偏折角度控制,使它們能夠向兩個不同方向折射。
1.一種超構表面分束器,其特征在于,所述分束器包括:基底和超構陣列;
2.根據權利要求1所述的超構表面分束器,其特征在于,所述基底、所述第一超構陣列和所述第二超構陣列的材料在可見光波段的透過率大于預設透過率。
3.根據權利要求1所述的超構表面分束器,其特征在于,所述基底為透明基底。
4.根據權利要求1所述的超構表面分束器,其特征在于,所述基底的材料包括sio2、ta2o5、tio2、ito、azo、pmma、聚碳酸酯、zns、zno、si3n4以及nb2o5。
5.根據權利要求1所述的超構表面分束器,其特征在于,所述第一超構陣列的材料包括sio2、ta2o5、tio2、ito、azo、pmma、聚碳酸酯、zns、zno、si3n4以及nb2o5。
6.根據權利要求1所述的超構表面分束器,其特征在于,所述第二超構陣列的材料包括sio2、ta2o5、tio2、ito、azo、pmma、聚碳酸酯、zns、zno、si3n4以及nb2o5。
7.根據權利要求1所述的超構表面分束器,其特征在于,所述第一超構陣列為具有雙折射效應的矩形柱陣列或具有雙折射效應的橢圓柱陣列。
8.根據權利要求1所述的超構表面分束器,其特征在于,所述第二超構陣列為具有雙折射效應的矩形柱陣列或具有雙折射效應的橢圓柱陣列。
9.根據權利要求1所述的超構表面分束器,其特征在于,所述第一超構陣列包括一個或者多個第一單元結構;所述多個第一單元結構呈陣列分布;每一個第一單元結構的最大尺寸小于所述超構表面分束器的工作波長。
10.根據權利要求1所述的超構表面分束器,其特征在于,所述第二超構陣列包括一個或者多個第二單元結構;所述多個第二單元結構呈陣列分布;每一個第二單元結構的最大尺寸小于所述超構表面分束器的工作波長。