[发明专利]具有聚焦能力的非周期性光栅反射镜及其制作方法

权利要求书

1.一种亚波长光栅(100、200)，包括：

光栅层(102)，所述光栅层具有平面几何形状且被配置有线条(206、207)，线条宽度、线条厚度以及线条周期间隔(208)被选择以控制从所述光栅反射的光束的不同部分的相变，使得所述相变共同产生从所述光栅反射的光束的期望波前形状。

2.根据权利要求1所述的亚波长光栅，进一步包括基板(104)，其中所述光栅层被布置在所述基板上，并且所述光栅层由折射率相对高于所述基板的折射率的材料形成。

3.根据权利要求1所述的亚波长光栅，其中所述光栅图案进一步包括一维线条图案。

4.根据权利要求3所述的亚波长光栅，其中所述一维线条图案进一步包括一个以上的线条子区域(201-203)，在每个子区域内的线条都具有选定的周期和线条宽度。

5.根据权利要求1所述的亚波长光栅，其中所述光栅进一步包括膜。

6.根据权利要求1所述的亚波长光栅，其中所述线条宽度、线条厚度以及线条周期间隔进一步包括基本恒定的线条周期间隔和基本恒定的线条厚度且线条宽度被改变以形成会聚镜。

7.根据权利要求1所述的亚波长光栅，其中所述线条宽度、线条厚度以及线条周期间隔进一步包括基本恒定的线条周期间隔和基本恒定的线条厚度且线条宽度被改变以形成发散镜。

8.根据权利要求1所述的亚波长光栅，其中所述线条宽度、线条厚度以及线条周期间隔被选择以形成会聚镜。

9.根据权利要求1所述的亚波长光栅，其中所述线条宽度、线条厚度以及线条周期间隔被选择以形成发散镜。

10.一种利用计算装置制作亚波长光栅镜的方法，该方法包括：

利用所述计算装置计算所述光栅镜上的期望目标相变(904、1304、1604)，所述目标相变对应于从亚波长光栅图案反射的光束的期望波前形状；

利用所述计算装置产生与所述光栅镜上的所述目标相变对应的线条宽度、线条周期间隔以及线条厚度(907、1306、1607)；以及

利用所述计算装置产生坐标集合(908-915、1307-1313、1607-1618)，每个坐标标识具有一线条宽度、线条周期间隔以及线条厚度的线条的位置。

11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：

将所述坐标集合和相关的线条宽度、线条周期间隔以及线条厚度输入到微芯片处理工具(914、1313、1612)；

利用化学气相沉积在基板的表面上沉积第一材料层，所述第一材料层的折射率相对高于所述基板的折射率；以及

利用光刻法基于所述坐标集合在所述第一材料层中限定光栅线条图案。

12.根据权利要求10所述的方法，其中基于所述目标相变与相位等值面相匹配来利用所述计算装置确定光栅图案间隔周期，进一步包括标识与为所述光栅镜所选的最小反射率相关的相位等值面的部分。

13.根据权利要求10所述的方法，其中所述光栅图案进一步包括布置在所述基板的所述表面上的锥形线条图案(1414、1416)，使得所述线条周期间隔和线条宽度使从所述光栅反射的光束会聚，其中所述光束垂直于所述线条偏振。

14.根据权利要求10所述的方法，其中所述光栅图案进一步包括布置在所述基板的所述表面上的矩形形状的线条图案(206、207)，使得所述线条周期间隔和线条宽度使从所述光栅反射的光束会聚，其中所述光束垂直于所述线条偏振。

15.根据权利要求10所述的方法，其中所述线条宽度、线条厚度以及线条周期间隔进一步包括基本恒定的线条周期间隔和基本恒定的线条厚度且线条宽度被改变以形成会聚镜。