CN217278989U - 一种超表面结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种超表面结构,包括:基底、多个纳米结构以及位于所述纳米结构周围的填充物,多个所述纳米结构周期性排列在所述基底的至少一侧;不同位置处的目标元件的折射率不同,且所述目标元件的折射率分布为渐变式分布;所述目标元件包括至少部分所述纳米结构和/或所述目标元件包括至少部分所述填充物;所述基底的材料与所述纳米结构的材料不同。通过本实用新型实施例提供的超表面结构,可以扩展纳米单元的等效折射率区间,从而可以更好地矫正超表面结构的色差;并且可以提高超表面结构的数值孔径与分辨率对应提高,更有利于高分辨率成像,在大数值孔径超透镜、色差矫正超透镜等多方面具有重要应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及超表面技术领域,具体而言,涉及一种超表面结构。
背景技术
超表面是一层亚波长的人工纳米结构膜,可通过其中的纳米结构来调制入射辐射的相位、振幅、偏振等特性。
对于现有超表面,其设计变量为纳米结构参数,例如纳米结构的长、宽、高、形状等。这种超透镜难以制作大数值孔径,色差矫正能力偏弱,限制了色差矫正超透镜设计方面的能力。
实用新型内容
为解决上述问题,本实用新型实施例的目的在于提供一种超表面结构。
本实用新型实施例提供了一种超表面结构,包括:基底、多个纳米结构以及位于所述纳米结构周围的填充物,多个所述纳米结构周期性排列在所述基底的至少一侧;
不同位置处的目标元件的折射率不同,且所述目标元件的折射率分布为渐变式分布;所述目标元件包括至少部分所述纳米结构和/或所述目标元件包括至少部分所述填充物;
所述基底的材料与所述纳米结构的材料不同。
在一种可能的实现方式中,沿所述超表面结构的表面方向,所述折射率分布包含至少一个中间折射率大、两侧折射率小的凸型分布。
在一种可能的实现方式中,所述凸型分布包括凸型的第一抛物线分布。
在一种可能的实现方式中,所述第一抛物线分布满足:
其中,n1,max表示所述第一抛物线分布中的最大折射率,r1表示目标元件与所述第一抛物线分布中的最大折射率对应位置之间的距离,n1(r1)表示与所述第一抛物线分布中的最大折射率对应位置之间的距离为r1的目标元件的折射率,β1表示折射率变化系数。
在一种可能的实现方式中,所述凸型分布包括凸型的高斯分布。
在一种可能的实现方式中,所述凸型的高斯分布满足:
其中,n2,max表示所述高斯分布中的最大折射率,r2表示目标元件与所述凸型的高斯分布中的最大折射率对应位置之间的距离,n2(r2)表示与所述凸型的高斯分布中的最大折射率对应位置之间的距离为r2的目标元件的折射率,β2表示折射率变化系数,σ2表示所述凸型的高斯分布的标准差,a为调整系数,且a>0。
在一种可能的实现方式中,在所述折射率包括奇数个凸型分布的情况下,其中一个所述凸型分布中最大折射率对应位置为所述超表面结构的中心。
在一种可能的实现方式中,沿所述超表面结构的表面方向,所述折射率分布包含至少一个中间折射率小、两侧折射率大的凹型分布。
在一种可能的实现方式中,所述凹型分布包括凹型的第二抛物线分布。
在一种可能的实现方式中,所述第二抛物线分布满足:
其中,n3,min表示所述第二抛物线分布中的最小折射率,r3表示目标元件与所述第二抛物线分布中的最小折射率对应位置之间的距离,n3(r3)表示与所述第二抛物线分布中的最小折射率对应位置之间的距离为r3的目标元件的折射率,β3表示折射率变化系数。
在一种可能的实现方式中,所述凹型分布包括凹型的高斯分布。
在一种可能的实现方式中,所述凹型的高斯分布满足:
其中,n4,max表示预设的最大折射率,r4表示目标元件与所述凹型的高斯分布中的最小折射率对应位置之间的距离,n4(r4)表示与所述凹型的高斯分布中的最小折射率对应位置之间的距离为r4的目标元件的折射率,σ4表示所述凹型的高斯分布的标准差,b表示预设的调整系数,且0<b<1。
在一种可能的实现方式中,在所述折射率包括奇数个凹型分布的情况下,其中一个所述凹型分布中最小折射率对应位置为所述超表面结构的中心。
在一种可能的实现方式中,所述目标元件采用渐变折射率材料;
或者,所述目标元件采用具有不同掺杂浓度的材料。
本实用新型实施例提供的方案中,纳米结构和/或填充物的折射率是渐变分布的,不同折射率的纳米结构、填充物可以扩展纳米单元的等效折射率区间,从而可以更好地矫正超表面结构的色差;并且可以提高超表面结构的数值孔径与分辨率对应提高,更有利于高分辨率成像,在大数值孔径超透镜、色差矫正超透镜等多方面具有重要应用。基底的材料与纳米结构的材料不同,使得基底能够起到截止层的作用,避免因负载效应导致刻蚀底部出现高度差的问题,能够保证纳米结构的高度一致;并且,超表面结构具有较高的透过率。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本实用新型实施例所提供的超表面结构的一种结构示意图;
图2示出了本实用新型实施例所提供的超表面结构的一种侧视图;
图3示出了本实用新型实施例所提供的超表面结构中纳米单元的结构示意图;
图4示出了本实用新型实施例所提供的直接计算法的相位和透过率与入射光波长的关系;
图5示出了一种传统超表面的电镜图;
图6示出了本实用新型实施例所提供的折射率凸型分布的一种示意图;
图7示出了本实用新型实施例所提供的折射率凹型分布的一种示意图;
图8示出了本实用新型实施例所提供的折射率凸型分布的另一种示意图;
图9示出了本实用新型实施例所提供的折射率凹型分布的另一种示意图;
图10示出了本征硅纳米结构对应的等效折射率区间;
图11示出了本实用新型实施例所提供的掺杂硅纳米结构对应的等效折射率区间。
图标:
10-基底、20-纳米结构、30-填充物。
具体实施方式
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型实施例提供的一种超表面结构,参见图1所示,包括:基底10、多个纳米结构20以及位于纳米结构20周围的填充物30,多个纳米结构20周期性排列在基底10的至少一侧;图1中仅示出了6个纳米结构20。该填充物30填充在多个纳米结构20的周围,该填充物30具体可以为气体填充物(例如空气、氮气等),也可以为固体填充物(例如氮化硅等),在条件允许的情况下,也可以为液体填充物,本实施例对此不做限定。
并且,不同位置处的目标元件的折射率不同,且目标元件的折射率分布为渐变式分布;目标元件包括至少部分纳米结构20和/或目标元件包括至少部分填充物30。基底10的材料、纳米结构20的材料、填充物30的材料互不相同。
本实用新型实施例中,该超表面结构中的目标元件的折射率是渐变的,该目标元件可以为至少部分(部分或者全部)纳米结构20,也可以为至少部分填充物30;即,本实用新型实施例中,至少部分纳米结构20的折射率是渐变的,和/或,至少部分填充物30的折射率是渐变的。例如,多个纳米结构20的折射率渐变,填充物30的折射率相同;或者,多个纳米结构20的折射率相同,填充物30的折射率渐变;或者,多个纳米结构20的折射率渐变,且填充物30的折射率也渐变。其中,至少部分纳米结构20指的是同一连通区域内的多个纳米结构20,至少部分填充物30指的是位于同一连通区域内的填充物30。纳米结构20所对应的连通区域与填充物30所对应的连通区域可以是同一个连通区域,也可以是两个不同的连通区域,本实施例对此不做限定。
由于多个纳米结构20周期性排列在基底10的一侧,使得其中至少部分纳米结构20或至少部分填充物30在整体上的折射率分布是一种渐变式的分布,例如,折射率逐渐变大,或者折射率逐渐变小等。以纳米结构20为渐变折射率为例,参见图2所示,目标元件包括纳米结构21、22、23、24、24、26、27,纳米结构之间的填充物30为空气,即填充物30的折射率是一致的。以纳米结构21为中心,距离该纳米结构21越远,其他纳米结构的折射率越大(或越小)。例如,纳米结构21、23、25、27的折射率逐渐增大,且纳米结构21、22、24、26的折射率逐渐也增大,从而形成折射率是渐变式分布的纳米结构。
需要说明的是,本实用新型实施例中的“渐变式分布”可以是连续的渐变式分布,即以一个纳米结构为单位折射率逐渐变化;例如,图2中的纳米结构21、23、25、27的折射率互不相同,且逐渐增大。或者,该“渐变式分布”也可以是离散的渐变式分布,即以多个纳米结构所构成的区域为单位折射率逐渐变化。例如,图2中的纳米结构21、23、25、27的折射率部分相同,且逐渐增大,使得纳米结构的折射率分布呈环状的渐变式分布;例如,n21=n23<n25=n27,其中,ni表示纳米结构i的折射率。
本实用新型实施例中,纳米结构20周期性排列在基底10的一侧,通过人为划分的方式可以将其分为多个纳米单元,每个纳米单元包括至少一个纳米结构20以及其周围的填充物30;其中,如图1所示,其中的虚线表示划分纳米单元的划分方式,其共划分出6个纳米单元,每个纳米结构20位于纳米单元的重心位置,一个纳米单元的结构可参见图3所示;或者,纳米结构20也可以为位于纳米单元的顶点位置,本实施例对纳米单元的划分方式不做限定。
其中,对于每个纳米单元,可以基于占空比法或者直接计算法确定该纳米单元的等效折射率,两种方法计算得到的等效折射率基本相同。具体地:
占空比法是根据纳米结构20的折射率和消光系数、填充物30的折射率和消光系数以及纳米结构20和填充物30在纳米单元中所占的比例计算由纳米结构20和填充物30组成的纳米单元的等效折射率和等效消光系数,计算公式如公式(1)、公式(2)和公式(3)所示:
n1(λ)=ρ′nu(λ)+ρ″nf(λ), (1)
k1(λ)=ρ′ku(λ)+ρ″kf(λ), (2)
ρ′+ρ″=1, (3)
其中,λ为光的波长、n1(λ)为计算得到纳米单元的等效折射率,k1(λ)为计算得到纳米单元的等效消光系数;nu(λ)为纳米结构20的折射率,nf(λ)为填充物30的折射率;ku(λ)为纳米结构20的消光系数,kf(λ)为填充物30的消光系数;ρ′为纳米结构20的面积占纳米单元面积的比例,ρ″为所述填充物30的面积占所述纳米单元面积的比例。
通过直接计算法计算纳米单元的等效折射率与等效消光系数的实施方式如下:
采用有限元分析法直接计算纳米单元在不同波长下的相位和透过率T(λ),所获得的不同波长下的相位和透过率T(λ)的曲线如图4所示,图4中横坐标表示波长(Wavelength),左侧纵坐标表示透过率(Transmission),右侧纵坐标表示相位(Phase)。利用切线法获得任一波长对应的等效折射率n1(λ),由消光系数的定义直接得到任一波长对应的等效消光系数l1(λ)。等效折射率和等效消光系数满足如下公式(4)和公式(5):
由上述可知,如公式(1)所示,纳米单元的等效折射率与纳米结构20的折射率nu(λ)、填充物30的折射率nf(λ)相关。传统超透镜的纳米结构具有相同的折射率,或者其所填充的材料也具有相同的折射率,导致传统超透镜的等效折射率主要与占比ρ′相关,这导致超表面的等效折射率区间有限,从而限制了在大数值孔径超透镜,色差矫正超透镜设计方面的能力。而在本实用新型实施例中,纳米结构20或填充物30的至少一种是折射率渐变的,即不同位置处的纳米结构20的折射率是不同的,或者不同位置处的填充物30的折射率是不同的,即纳米结构20或填充物30的折射率为一个范围,当二者中的至少一者的折射率为一个范围时,相应的等效折射率区间会增大,从而扩展了等效折射率区间。
而等效折射率区间与超表面(例如超透镜)的最大口径之间满足如下的关系:
其中,Δneff为等效折射率区间,rmax为超表面的最大口径,d为纳米结构20的高度,f为超表面的焦距。
当等效折射率区间扩充为原来的k倍后(k>1),即等效折射率区间从Δneff扩展为kΔneff,则本实用新型实施例提供的超表面结构的最大口径增大为r'max:
因此,该超表面结构可以更好地矫正色差;并且,在色差矫正范围不变的情况下,当超表面结构的口径增大时,其数值孔径与分辨率对应提高,更有利于高分辨率成像。
此外,该超表面结构基底10的材料与纳米结构20的材料不同,具体地,基底10的材料与纳米结构20的材料的刻蚀速度不同,且基底10的材料的刻蚀速度远小于纳米结构20的材料的刻蚀速度;例如,二者的刻蚀速度相差不小于10倍。该基底10相当于纳米结构20在刻蚀时的截止层,从而可以降低负载效应。
对于现有的超透镜,若纳米结构与基底的刻蚀速度相似(特别的,纳米结构和基底的材料相同,二者的刻蚀速度也完全相同),在刻蚀过程中,由于不同周期的占空比不同,导致刻蚀速度(例如,刻蚀气体的流速等)会存在差异,使得刻蚀时产生负载效应,导致刻蚀底部呈阶梯状;现有超透镜存在负载效应时,其电镜图可参见图5所示,图5中的Δh表示由负载效应导致的台阶状高度差,由图5可知,该高度差Δh将近占了整个纳米结构高度的1/5,极大影响了纳米结构对光的调制效果。而在所采用的纳米结构为折射率渐变的纳米结构时,会额外引入刻蚀深度的差异,负载效应更加明显。
本实用新型实施例中,基底10的材料与纳米结构20的材料不同,使得二者的刻蚀速度完全不同,且基底10的材料的刻蚀速度远小于纳米结构20的材料的刻蚀速度。在刻蚀出纳米结构20时,由于基底10的刻蚀速度较低(甚至可以忽略不计,即不能刻蚀基底10),使得基底10起到截止层的作用,通过适当延长刻蚀时间即可保证所有纳米结构20的高度一致,从而可以避免因负载效应带来的高度差。
并且,该超表面结构基底10的材料与纳米结构20的材料不同,使得纳米单元的等效折射率与该基底10的折射率之间的存在足够的差异,这样能够提高超表面结构的透过率。可选地,该超表面结构基底10的材料、纳米结构20的材料、填充物30的材料互不相同。
本实用新型实施例提供的一种超表面结构,纳米结构20和/或填充物30的折射率是渐变分布的,不同折射率的纳米结构20、填充物30可以扩展纳米单元的等效折射率区间,从而可以更好地矫正超表面结构的色差;并且可以提高超表面结构的数值孔径与分辨率对应提高,更有利于高分辨率成像,在大数值孔径超透镜、色差矫正超透镜等多方面具有重要应用。基底10的材料与纳米结构20的材料不同,使得基底10能够起到截止层的作用,避免因负载效应导致刻蚀底部出现高度差的问题,能够保证纳米结构20的高度一致;并且,超表面结构具有较高的透过率。
可选地,为了实现折射率渐变,本实用新型实施例中,该目标元件采用渐变折射率材料;即纳米结构20的材料为渐变折射率材料,和/或,填充物30的材料为渐变折射率材料。该渐变折射率材料例如可以是GRIN(Gradient-Index,梯度折射率)材料等。
或者,目标元件采用具有不同掺杂浓度的材料;即纳米结构20整体上选用同一种材料,只是不同位置的纳米结构20的掺杂浓度不同,和/或,填充物30的整体上选用同一种材料,只是不同位置的填充物30的掺杂浓度不同。例如,纳米结构20采用硅为材料,并在其中掺加杂质,不同位置处的纳米结构20的掺杂浓度不同,从而使得纳米结构20的折射率不同,并呈渐变式分布。
可选地,为了方便工艺上实现折射率渐变,该目标元件的折射率分布呈简单的凸型分布或凹型分布。例如,沿超表面结构的表面方向,折射率分布包含至少一个中间折射率大、两侧折射率小的凸型分布。或者,沿超表面结构的表面方向,折射率分布包含至少一个中间折射率小、两侧折射率大的凹型分布。
本实用新型实施例中,超表面结构基本上为平面结构,该超表面结构的表面方向指的是平面结构表面上的一个方向。如图2所示,图2为超表面结构的一种侧视图,图2中的左右方向即为该超表面结构的一个表面方向。其中,将折射率为极值点(极大值或极小值)所对应的目标元件所在位置作为参考点,该超表面结构的表面方向为超表面结构的表面中经过该参考点的方向。例如,超表面结构的中心具有最大折射率或最小折射率,该超表面结构的表面方向为经过该中心的方向,例如该超表面结构的半径方向。
例如,参见图6所示,目标元件的折射率分布呈凸型分布;或者,参见图7所示,目标元件的折射率分布呈凹型分布。
可选地,该凸型分布可以包括凸型的第一抛物线分布。或者,凸型分布可以包括凸型的高斯分布。图6以凸型的高斯分布为例示出;并且,图6以目标元件为纳米结构为例,即纳米结构的折射率分布符合凸型的高斯分布,图6中纳米结构的灰度表示折射率的大小。
可选地,凸型的高斯分布满足:
其中,n2,max表示凸型的高斯分布中的最大折射率,r2表示目标元件与凸型的高斯分布中的最大折射率对应位置之间的距离,n2(r2)表示与高斯分布中的最大折射率对应位置之间的距离为r2的目标元件的折射率,β2表示折射率变化系数,σ2表示凸型的高斯分布的标准差,a为调整系数,且a>0;一般情况下,a≥1。
本实用新型实施例中,对于凸型分布,目标元件的折射率分布与该目标元件到最大折射率对应位置之间的距离有关,在凸型的高斯分布中,以r2表示该距离,该距离r2也为目标元件的半径(圆心为最大折射率对应位置)。参见图6所示,该高斯分布中最大折射率对应位置为超表面结构的中心,则以该超表面结构的中心为基准,可以确定其他位置纳米结构20的折射率;若该超表面结构为圆形,则上述的距离r2表示纳米结构20所在位置对应的半径。如图6所示,因纳米结构20的折射率是渐变的,从而因折射率渐变的纳米结构可以引入Δn的折射率范围,进而能够扩大等效折射率区间。
可选地,该第一抛物线分布满足:
其中,n1,max表示第一抛物线分布中的最大折射率,r1表示目标元件与第一抛物线分布中的最大折射率对应位置之间的距离,n1(r1)表示与第一抛物线分布中的最大折射率对应位置之间的距离为r1的目标元件的折射率,β1表示折射率变化系数。
与上述凸型的高斯分布相似,该第一抛物线分布为凸型的抛物线分布,目标元件的折射率与其到最大折射率对应位置的距离(此处用r1表示该距离)有关。例如,该第一抛物线分布中的最大折射率对应位置也可以是超表面结构的中心。
本领域技术人员可以理解,本实施例所述的凸型分布(以及下述的凹型分布)指的均为沿超表面结构表面方向的分布,其是一种二维分布;但由于超表面结构的纳米结构20平铺在基底10上,所有纳米结构20的折射率分布可以用一种三维分布描述,例如三维高斯分布等,该种三维描述方式与本实施例的描述方式本质上相同。
可选地,与上述凸型分布类似,该凹型分布可以包括凹型的第二抛物线分布。或者,凹型分布可以包括凹型的高斯分布。图7以凹型的高斯分布为例示出;并且,图7以目标元件为纳米结构为例,即纳米结构的折射率分布符合凹型的高斯分布,图7中纳米结构的灰度表示折射率的大小。
例如,凹型的高斯分布满足:
其中,n4,max表示预设的最大折射率,r4表示目标元件与凹型的高斯分布中的最小折射率对应位置之间的距离,n4(r4)表示与凹型的高斯分布中的最小折射率对应位置之间的距离为r4的目标元件的折射率,σ4表示凹型的高斯分布的标准差,b表示预设的调整系数,且0<b<1。
本实用新型实施例中,n4,max表示预设的最大折射率,该最大折射率只用于确定折射率分布,并不用于表示其中某个目标元件的折射率是n4,max。例如,凹型的高斯分布中的最小折射率对应位置可以为超表面结构的中心。
或者,第二抛物线分布满足:
其中,n3,min表示第二抛物线分布中的最小折射率,r3表示目标元件与第二抛物线分布中的最小折射率对应位置之间的距离,n3(r3)表示与第二抛物线分布中的最小折射率对应位置之间的距离为r3的目标元件的折射率,β3表示折射率变化系数。
此外可选地,该折射率分布可以包含多个凸型分布或者多个凹型分布。参见图8所示,该折射率分布包括两个凸型分布;或者,参见图9所示,该折射率分布包括两个凹型分布。
可选地,若该折射率分布包括偶数个凸型分布,折射率分布可以中心对称,超表面结构的中心为折射率的一个极小值,具体可参见图8所示。或者,若该折射率分布包括奇数个凸型分布,其中一个凸型分布中最大折射率对应位置为超表面结构的中心。
相应地,若该折射率分布包括偶数个凹型分布,折射率分布可以中心对称,超表面结构的中心为折射率的一个极大值,具体可参见图9所示。或者,若该折射率分布包括奇数个凹型分布,其中一个凹型分布中最小折射率对应位置为超表面结构的中心。
下面通过一个实施例详细介绍该超表面结构。
本实用新型实施例中,纳米结构20选用掺杂硅的材料,基底10为硫系玻璃,工作波长为8-12μm,填充物30为空气。纳米结构20按照正六边形周期排布,纳米结构20包括纳米柱、纳米孔、中空纳米柱、环形纳米孔结构,纳米结构20的高度为11.8μm,周期为3.04μm,最小线宽为700nm。当使用本征硅作为纳米结构材料时,参见图10所示,其等效折射率区间Δneff为1.2。相比于纳米结构为本征硅的超表面,本实用新型实施例采用不同掺杂浓度硅纳米结构的超表面的等效折射率区间Δneff为1.7(对应掺杂浓度从1019cm-2到0),具体可参见图11所示。由公式(6)可知,当使用渐变折射率(掺杂)纳米结构时,当焦距均为1mm时,无色差口径从337.76μm增加到402.60μm,数值孔径从0.167增加到0.197,分辨率从30μm提高到25.4μm。
以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换的技术方案,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (14)
1.一种超表面结构,其特征在于,包括:基底(10)、多个纳米结构(20)以及位于所述纳米结构(20)周围的填充物(30),多个所述纳米结构(20)周期性排列在所述基底(10)的至少一侧;
不同位置处的目标元件的折射率不同,且所述目标元件的折射率分布为渐变式分布;所述目标元件包括至少部分所述纳米结构(20)和/或所述目标元件包括至少部分所述填充物(30);
所述基底(10)的材料与所述纳米结构(20)的材料不同。
2.根据权利要求1所述的超表面结构,其特征在于,沿所述超表面结构的表面方向,所述折射率分布包含至少一个中间折射率大、两侧折射率小的凸型分布。
3.根据权利要求2所述的超表面结构,其特征在于,所述凸型分布包括凸型的第一抛物线分布。
5.根据权利要求2所述的超表面结构,其特征在于,所述凸型分布包括凸型的高斯分布。
7.根据权利要求2所述的超表面结构,其特征在于,在所述折射率包括奇数个凸型分布的情况下,其中一个所述凸型分布中最大折射率对应位置为所述超表面结构的中心。
8.根据权利要求1所述的超表面结构,其特征在于,沿所述超表面结构的表面方向,所述折射率分布包含至少一个中间折射率小、两侧折射率大的凹型分布。
9.根据权利要求8所述的超表面结构,其特征在于,所述凹型分布包括凹型的第二抛物线分布。
11.根据权利要求8所述的超表面结构,其特征在于,所述凹型分布包括凹型的高斯分布。
13.根据权利要求8所述的超表面结构,其特征在于,在所述折射率包括奇数个凹型分布的情况下,其中一个所述凹型分布中最小折射率对应位置为所述超表面结构的中心。
14.根据权利要求1-13任意一项所述的超表面结构,其特征在于,
所述目标元件采用渐变折射率材料;
或者,所述目标元件采用具有不同掺杂浓度的材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202221010418.7U CN217278989U (zh) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | 一种超表面结构 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202221010418.7U CN217278989U (zh) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | 一种超表面结构 |
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CN217278989U true CN217278989U (zh) | 2022-08-23 |
Family
ID=82880583
Family Applications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11927769B2 (en) | 2022-03-31 | 2024-03-12 | Metalenz, Inc. | Polarization sorting metasurface microlens array device |
US11978752B2 (en) | 2019-07-26 | 2024-05-07 | Metalenz, Inc. | Aperture-metasurface and hybrid refractive-metasurface imaging systems |
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-
2022
- 2022-04-28 CN CN202221010418.7U patent/CN217278989U/zh active Active
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US11988844B2 (en) | 2017-08-31 | 2024-05-21 | Metalenz, Inc. | Transmissive metasurface lens integration |
US11978752B2 (en) | 2019-07-26 | 2024-05-07 | Metalenz, Inc. | Aperture-metasurface and hybrid refractive-metasurface imaging systems |
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GR01 | Patent grant | ||
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