基于光学超构表面的彩色图案和超构透镜的设计与实现

发布时间：2021-06-22 08:36

　　现代生产生活中,光学器件和光学系统处处可见。二十世纪激光的发明极大地丰富了光与物质相互作用的研究,而近几十年来,得益于纳米技术的发展,超构材料又让光学系统的设计和应用重焕新生,极大地丰富了光学的内涵。光学超构材料是指一类由尺度远小于其工作波长的功能单元构成的结构化材料,虽然它仍以自然界中存在的材料为基础,但其亚波长的人工设计让诸多在传统材料看来“绝无可能”的光学现象成为现实,也为新颖光学器件的设计提供了前所未有的手段和自由度。近年来,为解决三维超构材料中损耗大、加工难的问题,二维光学超构表面应运而生。光学超构表面是一种准二维的超构材料,在二维尺度上由亚波长超构功能单元构成,能灵活有效地实现对光偏振、振幅和相位的调控,实现特定的光学功能。传统光学器件对光相位的调控依赖于光通过块状光学器件时累计产生的光程差异,而光学超构表面利用亚波长功能单元的共振及贝里几何相位等原理,能在二维界面上引入突变的相位,由此实现对光波的调控,为设计和实现平面光学元件带来了广阔空间。本论文结合金属等离激元理论、电介质谐振理论和贝里几何相位理论等,分别用金属铝和电介质氮化硅设计和实现了彩色显示超构表面和超构透镜,并... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

在白光的照射下莱克格斯杯的颜色[43]

介电常数ε和磁导率μ构造的材料空间[44]

电磁波在正折射率材料和负折射率材料界面处负折射示意图

【参考文献】：
期刊论文
[1]All-dielectric meta-optics and non-linear nanophotonics[J]. Yuri Kivshar.  National Science Review. 2018(02)



本文编号：3242520