[发明专利]用于控制光学波阵面的相位的器件

权利要求书

1.一种用于控制具有在给定的使用光谱带中的波长的入射光学波阵面的相位的器件(20、50)，包括在所述光谱带中至少部分透明的基板(21)、以及被布置为与所述基板的表面基本上成直角的片组(22_i、23_i、24_i)，其特征在于：

-所述片组包括交替的并列片，所述并列片分别由金属材料(22_i)、第一电介质材料(23_i)以及至少一种不同于所述第一电介质材料的第二电介质材料(24_i)制成，以便形成亚波长宽度(w_i)的并列金属-多电介质-金属(MmultiDM)结构(S_i)，每个结构形成表现出一种或多种传播模式的腔体；

-在每个所述MmultiDM结构中调整由第一电介质材料制成的片和由多种第二电介质材料制成的片各自的厚度以引起所述波阵面的相位的局部偏移(ΔΦ_i)，所述局部相位偏移取决于能够在所述腔体中传播的所述一种模式或多种模式的有效指数。

2.根据权利要求1所述的器件，其中，每个结构包括由第一电介质材料制成的第一片以及由不同于所述第一电介质材料的第二电介质材料制成的第二片，形成金属-电介质-电介质-金属(MDDM)结构。

3.根据权利要求1或2所述的器件，其中，所述MmultiDM结构(S_i)的宽度(w_i)基本相等。

4.根据前面的任何一个权利要求所述的器件，适合于用在红外中，其中，每个MmultiDM结构(S_i)的宽度大于所述金属材料的光学外皮厚度的10倍。

5.根据前面的任何一个权利要求所述的器件，其中，每个MmultiDM结构(S_i)的宽度小于λ_min/2n_H，其中，λ_min是所述光谱带的最小波长，以及n_H是最高指数的电介质材料的折光指数。

6.根据前面的任何一个权利要求所述的器件，其中，所述片具有给定高度(h)，所述高度被确定以使得所述局部相位偏移的最大值为2π。

7.根据前面的任何一个权利要求所述的器件，其中，所述基板(21)由电介质材料制成，形成所述基板的电介质材料与前述电介质材料之一相同。

8.根据前面的任何一个权利要求所述的器件，其中，所述电介质材料之一是空气。

9.根据前面的任何一个权利要求所述的器件，其中，所述片为基本直线围成，并且所述MmultiDM结构布置在主方向上。

10.根据权利要求1至8中的任何一个所述的器件，其中，所述片为基本直线围成，并且所述MmultiDM结构布置在至少两个主方向上。

11.根据权利要求1至8中的任何一个所述的器件，其中，所述片是曲线围成的，所述MmultiDM结构根据轴向对称布置。

12.根据前面的任何一个权利要求所述的器件，其中，调整由电介质材料制成的所述片各自的厚度以局部地获得相位偏移，所述相位偏移基于寻求生成给定的使用光谱带中的光学分量的光学函数而计算，所述光学函数在所述器件的多个MmultiDM结构上被采样。

13.一种包含探测器和根据前面的任何一个权利要求所述的用于控制入射波阵面的相位的器件的探测系统，其中，所述器件的MmultiDM结构(S_i)的尺寸被设置为引入所述波阵面的相位的局部偏移，每个局部相位偏移通过对与会聚透镜的光学函数相应的光学函数进行采样而确定。

14.一种用于通过根据权利要求1至12中的任何一个所述的器件来控制光学波阵面的相位的方法，包括：

-对所述波阵面进行空间赋形以形成覆盖所述器件的所有片的入射波阵面；

-通过所述入射波阵面的一部分的所述MMultiDM结构的每一个透射，使得能够在所述波阵面上引入局部相位偏移。