一种可变焦近红外超表面透镜及其控制方法与流程

技术特征：
1.一种可变焦近红外超表面透镜，其特征在于，包括：衬底；第一谐振单元，设置在衬底上，包括多个第一纳米天线；第二谐振单元，设置在衬底上，包括多个第二纳米天线；其中，所述第一谐振单元和第二谐振单元均采用相变材料制成；当所述相变材料处于晶态下，所述第一纳米天线的透射偏振转化效率达到极大，所述第二纳米天线的透射偏振转化效率接近0；当所述相变材料处于非晶态下，所述第二纳米天线的透射偏振转化效率达到极大，所述第一纳米天线的透射偏振转化效率接近0。2.根据权利要求1所述的一种可变焦近红外超表面透镜，其特征在于，所述相变材料为ge2sb2te5。3.根据权利要求1所述的一种可变焦近红外超表面透镜，其特征在于，所述衬底在投影方向上呈圆形，所述衬底被划分为多个圆环区域，每个所述圆环区域上设置同一种纳米天线，相邻的所述圆环区域上设置不同的纳米天线。4.根据权利要求1所述的一种可变焦近红外超表面透镜，其特征在于，所述第一纳米天线和所述第二纳米天线均为u形纳米天线，所述u形纳米天线包括互相平行的第一臂和第二臂，以及与所述第一臂和所述第二臂连接的第三臂；所述第一纳米天线对应的第三臂的长度大于所述第二纳米天线对应的第三臂的长度。5.根据权利要求4所述的一种可变焦近红外超表面透镜，其特征在于，所述第一纳米天线对应的第三臂的长度为430nm，所述第二纳米天线对应的第三臂的长度为230nm。6.根据权利要求1所述的一种可变焦近红外超表面透镜，其特征在于，所述衬底采用二氧化硅制成，所述衬底的厚度为300nm。7.根据权利要求1所述的一种可变焦近红外超表面透镜，其特征在于，所述相变材料在非晶态时其节点常数为ε
a
＝19.3 0.001i，在晶态时其介电常数为ε
c
＝53.5 14.7i。8.根据权利要求1
‑
7任一项所述的一种可变焦近红外超表面透镜的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：根据表面透镜的焦距要求，采用预设方式控制相变材料处于晶态或非晶态下，以实现表面透镜的动态变焦。9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述预设方式包括电刺激、光刺激或热刺激中的至少一种。10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，相变材料处于晶态下，入射光束透过超表面透镜的焦距为f＝80μm；相变材料处于非晶态下，入射光束透过超表面透镜的焦距f＝40μm。

技术总结
本发明公开了一种可变焦近红外超表面透镜及其控制方法，其中超表面透镜包括：衬底；第一谐振单元，设置在衬底上，包括多个第一纳米天线；第二谐振单元，设置在衬底上，包括多个第二纳米天线；其中，所述第一谐振单元和第二谐振单元均采用相变材料制成；当所述相变材料处于晶态下，所述第一纳米天线的透射偏振转化效率达到极大，所述第二纳米天线的透射偏振转化效率接近0；当所述相变材料处于非晶态下，所述第二纳米天线的透射偏振转化效率达到极大，所述第一纳米天线的透射偏振转化效率接近0。本发明采用相变材料制成谐振单元，通过控制相变材料的状态，实现表面透镜的变焦，结构简单，易于实现。本发明可广泛应用于光子器件领域。本发明可广泛应用于光子器件领域。本发明可广泛应用于光子器件领域。


技术研发人员：宋睿睿 周绍林 邓钦玲 陈志坚
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：2021.07.27
技术公布日：2021/11/23