CN107121718A - 基于三维折叠超材料的圆偏振器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于三维折叠超材料的圆偏振器及其制造方法。根据一实施例，一种圆偏振器可包括：衬底；以及形成在所述衬底上的多个谐振单元，每个谐振单元包括：第一折叠部，包括第一基底和形成在所述第一基底上的第一谐振图案，所述第一基底的一侧连接到所述衬底并且相对于所述衬底折叠第一角度；以及第二折叠部，包括第二基底和形成在所述第二基底上的第二谐振图案，所述第二基底的一侧连接到所述衬底并且相对于所述衬底折叠第二角度；其中，所述第一基底的连接到所述衬底的一侧与所述第二基底的连接到所述衬底的一侧彼此相对设置，并且所述第一谐振图案与所述第二谐振图案彼此反镜像对称。

Description

基于三维折叠超材料的圆偏振器及其制造方法

技术领域

本发明总体上涉及光学器件领域，更特别地，涉及一种基于三维折叠超材料的多频带圆偏振电磁波选择器及其制造方法。

背景技术

随着科学技术的发展，圆偏振器作为光学领域中的一种重要偏振元器件，它在偏振分光、彩色显示、激光技术、生物光学成像与传感等领域得到了令人瞩目的应用。目前在光学领域，获得圆偏振光通常做法是利用线偏振片和四分之一波片两个分离元器件构成圆偏振器，由于四分之一波片的工作波长是特定的，原理上是只针对某一波长才起作用，因此这种圆偏振起偏器的工作频带单一且带宽极窄，同时由于采用了分离元件，不利于系统的集成。正是由于传统的圆偏振获取方法存在频带单一、带宽窄、不易集成等缺点，研发多频带、微型化、高性能的圆偏振器具有重要意义。

电磁超材料(Metamaterial)是由亚波长微结构单元组成的人工复合材料，具有诸多自然材料所不具备的新颖物理性质，例如目前电磁超材料具有负折射率、电磁隐身、超分辨成像、旋光性、类电磁诱导透明、不对称透射、完美吸收等奇特的物理性质。这些奇特的电磁性质与亚波长结构单元以及单元之间的相互耦合密切相关，因此，通过对超材料结构单元的精心设计，可以获得具有特定功能的新型光学元器件。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种利用三维折叠超材料实现的圆偏振器件，其可应用于单频带或者多频带，并且具有集成度高、微型化等优点。

根据本发明一示例性实施例，一种圆偏振器可包括：衬底；以及形成在所述衬底上的多个谐振单元，每个谐振单元包括：第一折叠部，包括第一基底和形成在所述第一基底上的第一谐振图案，所述第一基底的一侧连接到所述衬底并且相对于所述衬底折叠第一角度；以及第二折叠部，包括第二基底和形成在所述第二基底上的第二谐振图案，所述第二基底的一侧连接到所述衬底并且相对于所述衬底折叠第二角度；其中，所述第一基底的连接到所述衬底的一侧与所述第二基底的连接到所述衬底的一侧彼此相对设置，并且所述第一谐振图案与所述第二谐振图案彼此反镜像对称。

在一些示例中，所述第一谐振图案和所述第二谐振图案每个都包括一个或多个劈裂谐振环。

在一些示例中，所述劈裂谐振环为具有开口的环形结构，所述环形结构具有矩形、正方形、跑道形、圆形、五边形或具有更多边的多边形形状。

在一些示例中，每个劈裂谐振环的开口所在的方向与所述第一和第二折叠部的连接到所述衬底的边基本平行。

在一些示例中，所述第一谐振图案和所述第二谐振图案每个都包括相同或不同大小的多个劈裂谐振环。

在一些示例中，所述第一谐振图案和所述第二谐振图案每个中的多个劈裂谐振环的开口朝向相同的方向。

在一些示例中，所述第一谐振图案和所述第二谐振图案每个都包括第一劈裂谐振环和第二劈裂谐振环，所述第二劈裂谐振环设置在所述第一劈裂谐振环的开口内，并且所述第二劈裂谐振环的开口与所述第一劈裂谐振环的开口朝向相同的方向。

在一些示例中，所述第一角度和所述第二角度每个都在20度至80度的范围。

在一些示例中，所述第一角度和所述第二角度彼此相同或不同。

在一些示例中，所述多个谐振单元排列成阵列，且相邻谐振单元之间的距离小于10λ，λ是所述圆偏振器适用的波长。

在一些示例中，所述衬底、所述第一基底和所述第二基底是一体形成的，并且由电介质材料形成，所述第一谐振图案和所述第二谐振图案由金属材料形成。

在一些示例中，所述电介质材料包括单晶硅、多晶硅、氮化硅，所述金属材料包括金、银、铂、铝、铜。

根据本发明另一示例性实施例，一种制备圆偏振器的方法可包括：在衬底上形成多个谐振图案对，每个谐振图案对包括彼此反镜像对称的第一谐振图案和第二谐振图案；围绕所述第一谐振图案的三个侧面切割所述衬底，以形成所述第一谐振图案位于其上的第一基底，所述第一基底仅在一条边处连接到所述衬底；围绕所述第二谐振图案的三个侧面切割所述衬底，以形成所述第二谐振图案位于其上的第二基底，所述第二基底也仅在一条边处连接到所述衬底，并且所述第一基底的连接到所述衬底的一条边与所述第二基底的连接到所述衬底的一条边彼此相对设置；用能量束辐照所述第一基底的连接到所述衬底的一条边，以使得所述第一基底相对于所述衬底折叠第一角度；以及用能量束辐照所述第二基底的连接到所述衬底的一条边，以使得所述第二基底相对于所述衬底折叠第二角度。

与现有技术相比，本发明的圆偏振器具有若干优点，包括但不限于如下几点：

1.本发明通过利用超材料结构单元内部的电磁相互作用，使得一个旋向的圆偏振光能透过该器件，而另一个旋向的圆偏振光则被器件吸收或者反射，从而实现了光(电磁波)的自旋分辨和圆偏振器的功能。

2.本发明通过利用具有多个亚波长劈裂谐振环的超材料结构单元，可以同时实现多频带圆偏振器的功能，克服了现有圆偏振片工作频带单一的缺点，实现了单个器件多功能化。

3.超材料结构单元的深亚波长特性有利于圆偏振器件系统的小型化、集成化。

4.本发明的工作频率范围广，覆盖电磁波谱中的可见光到太赫兹波段，能够根据实际需要实现精确定制调谐等优点。

5.本发明的圆偏振器的左旋和右旋圆偏振选择比高，可达12:1。

本发明的上述和其他特征及优点将从下面结合附图对示例性实施例的描述变得显而易见。

附图说明

图1是根据本发明一示例性实施例的圆偏振器的结构示意图。

图2是根据本发明一示例性实施例的圆偏振器中包括的谐振单元的结构示意图。

图3是利用包括图2的谐振单元的圆偏振器获得的透射光谱图。

图4是根据本发明另一示例性实施例的圆偏振器中包括的谐振单元的结构示意图。

图5是利用包括图4的谐振单元的圆偏振器获得的透射光谱图。

图6是根据本发明另一示例性实施例的圆偏振器中包括的谐振单元的结构示意图。

图7是根据本发明另一示例性实施例的圆偏振器中包括的谐振单元的结构示意图。

图8是根据本发明一示例性实施例的制造圆偏振器的方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图来描述本发明的示例性实施例。注意，附图可能不是按比例绘制的。

图1是根据本发明一示例性实施例的圆偏振器的结构示意图。如图1所示，圆偏振器100是一种基于三维折叠超材料的光学器件，其包括衬底101和形成在衬底101上的多个谐振单元110。如图1所示，这些多个谐振单元110可以排列成阵列，例如行和列构成的阵列，亦可以排列成其他图案。相邻谐振单元110之间的距离优选小于10λ，其中λ是圆偏振器100适用的波长。如下面将进一步详细描述的那样，圆偏振器100可以是单波段器件，也可以是多波段器件。当圆偏振器100是多波段器件时，λ可以是多波段中的最短波长。还应理解，谐振单元110的数量不限于图1所示的数量。而是，根据期望的圆偏振器100的大小和每个谐振单元110的尺寸，可以设置更多或者更少的谐振单元110。

图2示出根据一示例性实施例的谐振单元110的结构。如图2所示，每个谐振单元110可包括第一折叠部120和第二折叠部130，其中第一折叠部120和第二折叠部130每个都包括衬底101的一部分，并且相对于衬底101折叠一角度，具体如下面描述的那样。

参照图2，第一折叠部120包括第一基底122，第一基底122可以是衬底101的一部分(即，二者是一体形成的)，并且其三个侧面通过切割而与衬底101分隔开，仅一个侧面(或者说，边)124仍然连接到衬底101。在边124处，第一基底122可相对于衬底101折叠第一角度。

类似地，第二折叠部130包括第二基底132，第二基底132可以是衬底101的一部分(即，二者是一体形成的)，并且其三个侧面通过切割而与衬底101分隔开，仅一个侧面(或者说，边)134仍然连接到衬底101。在边134处，第二基底132可相对于衬底101折叠第二角度。注意，第一基底122的连接到衬底101的边124与第二基底132的连接到衬底101的边134可以彼此相对设置，或者说，二者可以彼此平行。在图2中，边124和134可以都沿y方向延伸。

衬底101以及第一基底122和第二基底132可以由电介质材料形成，其示例包括但不限于例如单晶硅、多晶硅、氮化硅等，也可以是其他电介质自支撑材料。优选地，形成衬底101以及第一基底122和第二基底132的电介质材料优选为使得圆偏振器100适用的波段的光容易通过的材料。衬底101以及第一基底122和第二基底132的厚度可以在10nm至1000nm的范围，优选可以在50nm至200nm的范围，这将有助于后面描述的聚焦离子束辐照以诱导电介质产生应变折叠的工艺的执行。

继续参照图2，第一基底122上可以形成有第一谐振图案126，第二基底132上可以形成有第二谐振图案136。第一谐振图案126和第二谐振图案136可以由金属材料形成，优选由贵金属材料形成，例如金、银、铂、铝、铜等，如后面描述的那样，其可以通过谐振图案之间的电磁相互作用而实现左旋和右旋圆偏振光的识别与分离，从而实现圆偏振器的功能。第一谐振图案126和第二谐振图案136每个可包括一个或多个劈裂谐振环，在图2中仅示出了一个，即第一劈裂谐振环126和第二劈裂谐振环136。顾名思义，劈裂谐振环是具有开口的环形结构，该环形结构可以是矩形、正方形、跑道形、圆形、五边形、六边形、或具有更多边的多边形等形状。图2中示出了第一劈裂谐振环126和第二劈裂谐振环136每个均是带开口的矩形形状，且开口大小等于矩形形状的短边，但是应理解，劈裂谐振环可具有更大或更小尺寸的开口。

应注意的是，在本发明的一些实施例中，第一基底122上的第一谐振图案126和第二基底132上的第二谐振图案136是彼此反镜像对称的，例如关于二者之间的垂直平面(图2中为yz平面)彼此反镜像对称。也就是说，二者的开口方向彼此相反，成180度。优选地，第一劈裂谐振环126和第二劈裂谐振环136的开口在连接二者之间的线段(未示出)的垂直方向上，即在图2中的y轴方向上，与边124和134基本平行。并且，由于镜像反对称性，两个开口的朝向彼此相反，例如第一劈裂谐振环126的开口朝向正y轴方向，第二劈裂谐振环136的开口朝向负y轴方向。当然，开口方向也可以从y轴方向偏移一角度，该角度可以在0至90度的范围，优选地在0至60度的范围，更优选地在0至45度的范围。

在图2所示的示例中，第一劈裂谐振环126的开口朝向正y轴方向，第二劈裂谐振环136的开口朝向负y轴方向，二者大致在右旋方向上，因此有助于通过谐振环之间的电磁相互作用而使右旋圆偏振光透射通过圆偏振器100。相反，第一劈裂谐振环126的开口可以朝向负y轴方向，第二劈裂谐振环136的开口可以朝向正y轴方向，从而有助于使左旋圆偏振光透射通过圆偏振器100。

本发明人发现，谐振单元110的单元尺寸与圆偏振器100的工作频段和效率有关。劈裂谐振环的结构尺寸越大，工作频段就越低。因此，劈裂谐振环的结构大小、线宽等可以根据期望工作频段来选择。此外，衬底材料的介电常数和折射率也会对工作频段有所影响。劈裂谐振环的厚度以及劈裂谐振环相对于衬底101的折叠角，即前述第一角度和第二角度，可影响圆偏振光的选择比。优选地，劈裂谐振环的厚度可以为20nm至1000nm的范围，优选50nm至500nm的范围。第一角度和第二角度可以在20度至80度的范围，并且优选地第一角度等于第二角度，但是在一些实施例中二者也可以彼此不相等。

此外，第一基底122和第二基底132之间的距离，或者说边124和边134之间的距离，以及第一谐振图案126和第二谐振图案136之间的距离，都会对圆偏振器110的工作频段有一定的影响，因此可以根据实际需要来优化这些参数。

返回参照图1，通过在衬底101上布置多个谐振单元110，可以获得期望大小的圆偏振器100。容易理解的是，谐振单元110的密度越高，圆偏振器100对左旋圆偏振光和右旋圆偏振光的选择比越高，但是其制造成本会越大；谐振单元110的密度较低时，圆偏振器100对左旋圆偏振光和右旋圆偏振光的选择比降低，但是其制造成本会减小。为了保证良好的性能，优选地，相邻谐振单元110之间的距离不应超过10λ，其中λ是圆偏振器100适用频段中的最短波长。应注意，如下面描述的那样，根据本发明一些实施例的圆偏振器亦可适用于多个频段。

图3示出上面参照图1和图2描述的圆偏振器的一实例的透射光谱。在该实例中，衬底101由氮化硅制成，其介电常数为4.84，厚度为100nm。谐振单元110中的第一基底122和第二基底132的尺寸都是1600nm×1600nm，它们相对于衬底101的角度(即，第一角度和第二角度)均为45度。第一劈裂谐振环126和第二劈裂谐振环136均为开口方形形状，其几何中心分别位于第一基底122和第二基底132的几何中心，大小为900nm×900nm，线宽为200nm，厚度为200nm，开口狭缝为500nm。谐振单元110按行和列周期性排列，其中行周期为4μm，列周期为2μm，整个圆偏振器100的尺寸为100μm×100μm。通过电磁场全场仿真可得到该实例的透射光谱，如图3所示。从该光谱可以看出，由三维折叠超材料构成的圆偏振器的工作频率为52THz左右，其实现了左旋和右旋圆偏振光的识别和分离，相应的左旋右旋光的选择比高达12:1。如前所述，可以通过调节超材料结构单元的尺寸或者改变介质衬底的材料(介电常数)来调整圆偏振器的工作频段。

在上面描述的实施例中，谐振单元110中的每个基底122、132上仅形成有一个劈裂谐振环，但是将理解，每个基底122、132上也可以形成有多个劈裂谐振环。图4是根据本发明另一示例性实施例的谐振单元的结构示意图，其中与图2所示的谐振单元相比，相同的元件用相同的数字表示，这里不再对其进行重复描述。

如图4所示，谐振单元110中的第一折叠部120除了包括第一劈裂谐振环126之外，还包括第三劈裂谐振环128，并且第三劈裂谐振环128的大小可以不同于第一劈裂谐振环126。在图4的示例中，第三劈裂谐振环128的尺寸小于第一劈裂谐振环126，从而第三劈裂谐振环128可以设置在第一劈裂谐振环126的开口中，这样可以实现更紧凑的配置。第三劈裂谐振环128的开口可以设置在与第一劈裂谐振环126的开口相同的方向上。类似地，谐振单元110中的第二折叠部130除了包括第二劈裂谐振环136之外，还包括第四劈裂谐振环138，并且第四劈裂谐振环138的大小可以不同于第二劈裂谐振环136。在图4的示例中，第四劈裂谐振环138的尺寸小于第二劈裂谐振环136，从而第四劈裂谐振环138可以设置在第二劈裂谐振环136的开口中，这样可以实现更紧凑的配置。第四劈裂谐振环138的开口可以设置在与第二劈裂谐振环136的开口相同的方向上。这样，如图4所示，第一折叠部120中的谐振图案和第二折叠部130中的谐振图案仍保持反镜像对称性。

可以理解，虽然图4示出了第三和第四劈裂谐振环128、138分别设置在第一和第二劈裂谐振环126、136的开口中，但是，其他布局也是可行的。例如，第三和第四劈裂谐振环128、138可以分别设置在第一和第二劈裂谐振环126、136上方、下方、左侧、右侧、或其他方位等。

图5示出包括图4描述的谐振单元的圆偏振器的一实例的透射光谱。在该实例中，第一劈裂谐振环126和第二劈裂谐振环136均为开口方形形状，其几何中心分别位于第一基底122和第二基底132的几何中心，大小为900nm×900nm，线宽为100nm，厚度为150nm，开口狭缝为700nm。第三劈裂谐振环128和第四劈裂谐振环138均为开口矩形形状，其几何中心分别相对于第一基底122和第二基底132的几何中心在y轴方向上偏移100nm和-100nm，大小为700nm×500nm，线宽为100nm，厚度为150nm，开口狭缝为300nm。该实例的其他方面与图3对应的实例相同。通过电磁场全场仿真可得到该实例的透射光谱，如图5所示。从该光谱可以看出，由三维折叠超材料构成的圆偏振器的工作频率为48THz和64THz左右，其实现了左旋和右旋圆偏振光的识别和分离。可以理解，48THz的工作频率对应于较大尺寸的劈裂谐振环126和136，64THz的工作频率对应于较小尺寸的劈裂谐振环128和138。因此，通过提供不同大小的多个劈裂谐振环，本发明提供了能工作于多个频段的圆偏振器。

图6和图7示出了根据本发明另一些示例性实施例的圆偏振器中包括的谐振单元的结构示意图。在图6的实施例中，在每个基底上沿y轴方向布置有多个(图中为2个)劈裂谐振环；在图7的实施例中，在每个基底上沿大致x轴方向布置有多个(图中为2个)劈裂谐振环。应理解，每个基底上的多个劈裂谐振环也可以按其他方式布置。此外，虽然图6和7中示出的每个基底上的多个劈裂谐振环具有基本相同的尺寸，但是它们也可以具有不同的尺寸，从而实现多个操作频段。通过在单个基底上形成多个劈裂谐振环，可以大大减小基底的数量，从而减小与基底相关的切割和折叠操作，降低圆偏振器的制造成本。

图8示出根据本发明一示例性实施例的制造圆偏振器的方法的流程图。如图8所示，该方法始于步骤S810，在衬底上形成多个谐振图案对。如前所述，每个谐振图案对可包括反镜像对称的第一谐振图案和第二谐振图案，例如图2、4、6和7所示的那些。形成谐振图案的方法可包括半导体领域常用的光刻蚀刻法、浮脱(lift-off)法等，这里不再赘述。

然后，在步骤S820，可以切割每个谐振图案下方的衬底，以形成前面描述的基底结构。具体而言，该步骤可包括围绕谐振图案对中的第一谐振图案的三个侧面切割衬底，以形成第一谐振图案位于其上的第一基底，并且第一基底仅在一条边处连接到衬底；以及围绕谐振图案对中的第二谐振图案的三个侧面切割衬底，以形成第二谐振图案位于其上的第二基底，并且第二基底也仅在一条边处连接到所述衬底。其中，第一基底的连接到衬底的一条边与第二基底的连接到衬底的一条边彼此相对设置。切割衬底的步骤可通过离子束例如聚焦离子束或宽离子束来执行，也可以通过激光刻蚀工艺来进行。切割衬底的步骤的细节可参照2015年1月5日提交的题为“自支撑三维器件”的中国发明专利申请201510004928.1，这里不再赘述。

接下来，在步骤S830，可以通过用能量束辐照衬底来使步骤S820中形成的基底相对于衬底折叠一角度。具体而言，可以用能量束辐照第一基底的连接到衬底的一条边，以使得第一基底相对于衬底折叠第一角度，以及用能量束辐照第二基底的连接到衬底的一条边，以使得第二基底相对于衬底折叠第二角度。能量束可以是离子束、激光束等，其通过离子注入和加热衬底的局部区域来诱发应变，从而使衬底的该部分发生形变折叠。该步骤的细节亦可参照前述中国发明专利申请201510004928.1，这里不再赘述。

上面描述了圆偏振器的制造方法。应理解，圆偏振器可以形成为期望的形状和尺寸，例如之间达若干厘米的圆形等。此时，由于衬底较薄，因此可以将圆偏振器的四周固定到框架上，以便于操作和使用。此外，在一些实施例中，还可以将所形成的圆偏振器封装在透明材料中，例如透明树脂内，以避免圆偏振器在使用过程中受到损伤，从而大大提高其使用寿命。

与现有技术相比，本发明的圆偏振器具有若干优点，包括但不限于如下几点：

1.本发明通过利用超材料结构单元内部的电磁相互作用，使得一个旋向的圆偏振光能透过该器件，而另一个旋向的圆偏振光则被器件吸收或者反射，从而实现了光(电磁波)的自旋分辨和圆偏振片的功能。

2.本发明通过利用具有多个亚波长劈裂谐振环的超材料结构单元，可以同时实现多频带圆偏振的功能，克服了现有圆偏振片工作频带单一的缺点，实现了单个器件多功能化。

3.超材料结构单元的深亚波长特性有利于圆偏振器件系统的小型化、集成化。

4.本发明的工作频率范围广，覆盖电磁波谱中的可见光到太赫兹波段，能够根据实际需要实现精确定制调谐等优点。

5.本发明的圆偏振器的左旋和右旋圆偏振选择比高，可达12:1。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本发明的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (13)

1.一种圆偏振器，包括：

衬底；以及

形成在所述衬底上的多个谐振单元，每个谐振单元包括：

第一折叠部，包括第一基底和形成在所述第一基底上的第一谐振图案，所述第一基底的一侧连接到所述衬底并且相对于所述衬底折叠第一角度；以及

第二折叠部，包括第二基底和形成在所述第二基底上的第二谐振图案，所述第二基底的一侧连接到所述衬底并且相对于所述衬底折叠第二角度；

其中，所述第一基底的连接到所述衬底的一侧与所述第二基底的连接到所述衬底的一侧彼此相对设置，并且所述第一谐振图案与所述第二谐振图案彼此反镜像对称。

2.如权利要求1所述的圆偏振器，其中，所述第一谐振图案和所述第二谐振图案每个都包括一个或多个劈裂谐振环。

3.如权利要求2所述的圆偏振器，其中，所述劈裂谐振环为具有开口的环形结构，所述环形结构具有矩形、正方形、跑道形、圆形、五边形或具有更多边的多边形形状。

4.如权利要求2所述的圆偏振器，其中，每个劈裂谐振环的开口所在的方向与所述第一和第二折叠部的连接到所述衬底的边基本平行。

5.如权利要求2所述的圆偏振器，其中，所述第一谐振图案和所述第二谐振图案每个都包括相同或不同大小的多个劈裂谐振环。

6.如权利要求5所述的圆偏振器，其中，所述第一谐振图案和所述第二谐振图案每个中的多个劈裂谐振环的开口朝向相同的方向。

7.如权利要求2所述的圆偏振器，其中，所述第一谐振图案和所述第二谐振图案每个都包括第一劈裂谐振环和第二劈裂谐振环，所述第二劈裂谐振环设置在所述第一劈裂谐振环的开口内，并且所述第二劈裂谐振环的开口与所述第一劈裂谐振环的开口朝向相同的方向。

8.如权利要求1所述的圆偏振器，其中，所述第一角度和所述第二角度每个都在20度至80度的范围。

9.如权利要求1所述的圆偏振器，其中，所述第一角度和所述第二角度彼此相同或不同。

10.如权利要求1所述的圆偏振器，其中，所述多个谐振单元排列成阵列，且相邻谐振单元之间的距离小于10λ，λ是所述圆偏振器适用的波长。

11.如权利要求1所述的圆偏振器，其中，所述衬底、所述第一基底和所述第二基底是一体形成的，并且由电介质材料形成，所述第一谐振图案和所述第二谐振图案由金属材料形成。

12.如权利要求11所述的圆偏振器，其中，所述电介质材料包括单晶硅、多晶硅、氮化硅，所述金属材料包括金、银、铂、铝、铜。

13.一种制备圆偏振器的方法，包括：

在衬底上形成多个谐振图案对，每个谐振图案对包括彼此反镜像对称的第一谐振图案和第二谐振图案；

围绕所述第一谐振图案的三个侧面切割所述衬底，以形成所述第一谐振图案位于其上的第一基底，所述第一基底仅在一条边处连接到所述衬底；

围绕所述第二谐振图案的三个侧面切割所述衬底，以形成所述第二谐振图案位于其上的第二基底，所述第二基底也仅在一条边处连接到所述衬底，并且所述第一基底的连接到所述衬底的一条边与所述第二基底的连接到所述衬底的一条边彼此相对设置；

用能量束辐照所述第一基底的连接到所述衬底的一条边，以使得所述第一基底相对于所述衬底折叠第一角度；以及

用能量束辐照所述第二基底的连接到所述衬底的一条边，以使得所述第二基底相对于所述衬底折叠第二角度。