[发明专利]电致变焦超透镜及其制备方法和调制方法

说明书

本发明公开了一种电致变焦超透镜及其制备方法和调制方法，电致变焦超透镜包括衬底及设置于所述衬底上的若干个同心环，每个所述同心环包括相变材料层及分别设置于所述相变材料层的两面的第一电极层和第二电极层，通过调节所述第一电极层和所述第二电极层的电压调节所述同心环的相移以调节所述电致变焦超透镜的焦距。本发明实施例结构简单、易于调节且便于集成化应用，可广泛应用于透镜技术领域。

技术领域

本发明涉及透镜技术领域，尤其涉及一种电致变焦超透镜及其制备方法和调制方法。

背景技术

可变焦距在光学成像系统中非常重要，而常规的变焦方案通常是采用多片传统透镜联级，通过调整传统透镜间的距离来实现变焦。传统透镜通过改变光的相位和偏振实现聚焦，由于天然材料的折射率有限，一旦器件尺寸进一步缩小到亚波长尺度，就很难积累足够的相位变化，这使得变焦系统庞大且复杂，大大降低了其集成度，限制了其在便携式和可穿戴设备等中的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的是提供一种电致变焦超透镜及其制备方法和调制方法，该电致变焦超透镜结构简单、易于调节且便于集成化应用。

第一方面，本发明实施例提供了一种电致变焦超透镜，包括衬底及设置于所述衬底上的若干个同心环，每个所述同心环包括相变材料层及分别设置于所述相变材料层的两面的第一电极层和第二电极层，通过调节所述第一电极层和所述第二电极层的电压调节所述同心环的相移以调节所述电致变焦超透镜的焦距。

可选地，所述同心环之间的间距相等。

可选地，所述衬底的材料包括二氧化硅。

可选地，所述第一电极层和所述第二电极层的材料相同。

可选地，所述第一电极层和所述第二电极层的材料包括氧化铟锡。

第二方面，本发明实施例提供了一种电致变焦超透镜的制备方法，所述电致变焦超透镜包括衬底及设置于所述衬底上的若干个同心环，所述制备方法包括：

提供衬底；

在所述衬底上依次制备第一电极层、相变材料层及第二电极层；

在所述第二电极层的表面通过光刻和刻蚀制备若干个同心环；每个所述同心环包括相变材料层及分别设置于所述相变材料层的两面的第一电极层和第二电极层。

可选地，所述通过化学气相沉积在所述衬底上依次制备第一电极层、相变材料层及第二电极层。

第三方面，本发明实施例提供了一种电致变焦超透镜的调制方法，所述电致变焦超透镜包括衬底及设置于所述衬底上的若干个同心环，每个所述同心环包括相变材料层及分别设置于所述相变材料层的两面的第一电极层和第二电极层，所述调制方法包括：

获取电致变焦超透镜待调节的焦距；

根据所述待调节的焦距及预设的第一对应关系确定所述同心环的相移；所述第一对应关系包括同心环的相移与焦距之间的计算公式；

根据所述相移及预设的第二对应关系确定所述第一电极层和所述第二电极层的电压。

可选地，所述计算公式包括：

其中，表示坐标为(x,y)的同心环的相移，λ表示入射光的波长，f表示焦距。

实施本发明实施例包括以下有益效果：本发明实施例中的电致变焦超透镜包括衬底及设置于所述衬底上的若干个同心环，每个所述同心环包括相变材料层及分别设置于所述相变材料层的两面的第一电极层和第二电极层，通过调节所述第一电极层和所述第二电极层的电压调节所述同心环的相移以调节所述电致变焦超透镜的焦距；只需一个超透镜即可实现精确变焦，超透镜体积小、结构简单，便于制作和集成化应用。

附图说明