可调谐装置及其形成方法与流程

本公开总体上涉及可调谐透镜和用于形成可调谐透镜的方法。

背景技术：

1、可调谐2d平面透镜或平面超透镜通过纳米天线阵列控制光的相位和振幅，为传统光学透镜提供了紧凑且无像差的替代方案。电调谐，特别是使用诸如石墨烯和ws2等材料的电调谐，因其在实现适用于光电集成的快速、可重构装置方面的潜力而备受关注。在石墨烯中，施加高电压会改变其费米能和载流子密度，调制光学透射率，而在ws2中，静电门控调节激子共振，提供对光特性的控制。然而，这些材料的固有调谐效应通常较弱，需要诸如集成光学腔之类的增强手段来放大该效应，并为动态光操控实现更高效且更实用的可调谐超透镜。

2、因此，需要提供改进的可调谐透镜和用于形成可调谐透镜的改进的方法。

技术实现思路

1、根据本公开的第一方面，提供了一种可调谐透镜。该可调谐透镜可以包括：衬底；设置在所述衬底上方的至少一层铁电材料；以及设置在所述至少一层铁电材料上的第一电极；其中，所述至少一层铁电材料的折射率能够通过经由所述第一电极施加电场来调谐。

2、根据本公开的第二方面，提供了一种用于形成可调谐透镜的方法。该方法可以包括：形成设置在衬底上方的至少一层铁电材料；以及在所述至少一层铁电材料上形成第一电极；其中，所述至少一层铁电材料的折射率能够通过经由所述第一电极施加电场来调谐。

1.一种可调谐透镜，包括：

2.根据权利要求1所述的透镜，还包括：

3.根据权利要求2所述的透镜，其中所述第二电极由导电材料制成。

4.根据权利要求2或权利要求3所述的透镜，其中所述衬底和所述第二电极均是透明的，并且所述透镜被配置为在透射模式下操作。

5.根据权利要求2所述的透镜，其中所述第二电极由金属制成，作为背反射器，并且所述透镜被配置为在反射模式下操作。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的透镜，其中所述至少一层铁电材料包含至少一层范德瓦耳斯材料。

7.根据权利要求6所述的透镜，其中所述范德瓦耳斯材料包含cuinp2s6、in2se3、wte2、mote2、3r mos2、3r ws2和扭曲的hbn。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的透镜，其中所述第一电极包含环形结构。

9.根据权利要求8所述的透镜，其中所述第一电极由金属或导电材料制成。

10.根据权利要求7或权利要求8所述的透镜，其中所述第一电极是菲涅尔波带透镜。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的透镜，其中所述衬底包含由玻璃、石英、sio2/si、蓝宝石、聚碳酸酯(pc)或聚乙烯(pe)制成的刚性衬底或柔性衬底。

12.一种用于形成可调谐透镜的方法，包括：

13.根据权利要求12所述的方法，还包括：

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述第二电极由导电氧化物制成，并且其中所述衬底和所述第二电极均是透明的，并且所述透镜被配置为在透射模式下操作。

15.根据权利要求13所述的方法，其中所述第二电极由金属制成，作为背反射器，并且所述透镜被配置为在反射模式下操作。

16.根据权利要求12至15中任一项所述的方法，其中所述至少一层铁电材料包含至少一层范德瓦耳斯材料，所述范德瓦耳斯材料包括cuinp2s6、in2se3、wte2、mote2、3r mos2、3rws2和扭曲的hbn。

17.根据权利要求12至16中任一项所述的方法，其中所述第一电极包含环形结构。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述第一电极由金属制成。

19.根据权利要求17或权利要求18所述的方法，其中所述第一电极是菲涅尔波带透镜。

20.根据权利要求12至19中任一项所述的方法，其中所述衬底包含由玻璃、石英、sio2/si、蓝宝石、聚碳酸酯(pc)或聚乙烯(pe)制成的刚性衬底或柔性衬底。