[发明专利]一种柱矢量光束聚焦的负折射率光栅平凹镜

摘要

本发明公开了一种柱矢量光束亚波长紧聚焦的负折射平凹镜，所述的平凹镜是由单一材料的负折射棱镜光栅构成，出射面为凹面。平凹镜是以高度固定而内径由下而上等量递增的圆环光栅层叠构成，呈柱对称结构的环形阶梯状，圆环内侧为竖直壁；所述凹面不是连续凹面，是由圆环光栅层的顶角连线形成的凹面，第k层光栅的顶角连线与垂直面之间的夹角为αik。本发明光栅平凹镜结构简单、设计流程简便、结构容易制备；对径向和旋向偏振光都能实现亚波长范围内紧聚焦。

主权项

一种柱矢量光束亚波长紧聚焦的负折射平凹镜，其特征在于：所述的平凹镜是由单一材料的负折射棱镜光栅构成，出射面为凹面；所述平凹镜是以高度固定而内径由下而上等量递增的圆环光栅层叠构成，呈柱对称结构的环形阶梯状，圆环内侧为竖直壁；所述凹面不是连续凹面，是由圆环光栅层的顶角连线形成的凹面，第k层光栅的顶角连线与垂直面之间的夹角为αik；根据光栅的等效负折射率计算公式：neff＝n‑λ/a，其中a为光栅沿光轴的固定长度，将所述圆环光栅层的高度d⊥带入公式，根据入射波长调整结构参数d⊥使光栅结构满足负折射条件：neff＝n‑λ/d⊥，neff为光栅结构的等效负折射率，n为材料的折射率；所述αik由以下公式得出：αrk为第k层光栅的斜面法线与折射光线的夹角，f为焦距，rk为第k级环内圆半径。