一种高透过率三维亚波长金属结构透镜

摘要

一种高透过率三维亚波长金属结构透镜：(1)确定入射波长λ、基底材料及金属材料；(2)确定基底材料口径为L，金属层的厚度为h，基底放置于xy平面且中心在原点处；(3)通过在金属板上制作合适边长的空气孔，完成所需的该点处的相位调制；(4)计算得到d＝0.95λ时两孔出射面的能量最大；(5)由所设计的透镜焦距f，得到相位与位置以及入射波长之间的关系，使得相位φ(x，y)处于－π到π之间；(6)在金属板上进行取样，取样间隔为0.95λ，取样点按正方形排布，根据计算得到的每个抽样点的相位延迟，然后计算得到每一取样点所对应的方孔大小，在金属板中嵌入不同大小的金属孔结构，大视场金属结构透镜设计完成后利用现有加工手段对上述设计所得的透镜进行制作。本发明具有高透过率的优点。

主权项

1、一种高透过率三维亚波长金属结构透镜，其特征在步骤如下：(1)确定入射波长λ、基底材料以及金属材料；(2)确定基底材料口径为L，金属层的厚度为h，基底放置于xy平面且中心在原点处，假设入射光垂直于基底沿z轴正方向入射；(3)在金属板上坐标(x，y)处制作边长为a的空气孔，根据公式(1)得到该点出射面的相位跟金属孔边长之间的关系其中表示该点的相位，λ表示入射波长，h表示金属层的厚度，a表示金属板上空气孔的边长，通过在金属板上制作空气孔，完成该点处所需的相位调制；(4)在金属板上并行排列两个空气孔，其边长分别为a₁和a₂，其中心间距为d，计算得到d＝0.95λ两孔出射面的最大能量，即最大透过率；(5)由所设计的透镜焦距f，通过衍射理论求得表面任意点(x，y)处的相位该相位与该点位置以及入射波长之间的关系为：其中m为任意整数，选取m值，使得相位处于-π到π之间；(6)在金属板上进行取样，取样间隔为0.95λ，取样点按正方形排布，根据步骤(5)中的公式(2)计算得到每个抽样点的相位延迟，然后根据步骤(1)中的公式(1)计算得到每一取样点所对应空气孔的大小，从而在金属板中嵌入不同大小的空气孔结构，从而完成大视场金属结构透镜的设计；(7)利用现有加工方法对上述设计所得的透镜进行制作，得到高透过率三维亚波长金属结构透镜。