孔洞式偏振不敏感红外超构透镜

作     者：伏开虎 田雪 

作者机构：北京遥感设备研究所 

出 版 物：《光学技术》 (Optical Technique)

年 卷 期：2024年第5期

页      面：594-597页

学科分类：08[工学] 0803[工学-光学工程] 

主　　题：孔洞式 偏振不敏感 ZnS 超构透镜 

摘      要：超构透镜通常由矩形、椭圆形或圆形柱状微结构按设计要求的相位有序排布，由于单元柱的结构尺寸为亚波长级，单元柱高度和长宽(或直径)之比往往大于5,加工制备难度大，特别是对于激光直写这种无需掩膜版、加工自由度高的微纳加工方式，其加工精度还难以满足对复杂阵列的单元柱进行加工的需求。而激光直写在开孔洞方面的加工精度和工艺稳定性要明显优于雕刻微柱阵列。因此，文章研究了一种孔洞式红外超构表面，不同于柱状的超构透镜组成方式，孔洞式超构表面通过单元孔洞的尺寸大小对入射光的相位进行调控，进而实现光学聚焦。加工完成的超构透镜由于孔洞周边连成一体，不易发生柱状超构表面的单元柱断裂、倒伏等现象。将孔洞式超构透镜开孔洞面朝光学系统内部，超构透镜另一面镀红外增透膜，可以同时提高孔洞式超构透镜的光学透过率和环境适应性。文章以硫化锌为基体，利用时域有限差分数值模拟软件FDTD Solutions探索了孔洞式超构透镜在长波红外9μm处，设计焦距为1mm时的聚焦性能，仿真结果表明孔洞式超构透镜聚焦效率高，具有良好的应用前景。