一种图像集成的超构表面及其设计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114167599A(43)申请公布日2022.03.11(21)申请号202111285174.3(22)申请日2021.11.01(71)申请人中山大学地址510275广东省广州市海珠区新港西路135号(72)发明人郑雅芹周张凯(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205代理人梁嘉琦(51)Int.Cl.G02B27/00(2006.01)G02B1/00(2006.01)G03F7/00(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图3页(54)发明名称一种图像集成的超构表面及其设计方法(57)摘要本发明公开了一种图像集成的超构表面设计及制造方法，方法包括：获取三幅打印图像和一副全息图像，将三幅打印图像设置为相同的大小和分辨率；预设三组入射光场的入射条件；根据入射条件，结合三幅打印图像第一目标位置的像素强度，确定超构表面第二目标位置三组入射光场对应的三组出射光场的强度；根据三组出射光场的强度，结合三组入射条件，确定超构表面纳米单元中纳米柱的第一设置参量；根据第一组入射光场的入射条件，结合一副全息图像的相位控制，确定超构表面纳米单元中纳米柱的第二设置参量；根据第一设置参量和第二设置参量完成超构表面的预设。本发明实现了三幅打印图像和一幅全息图像的集成，可广泛应用于图像集成技术领域。CN114167599ACN114167599A权利要求书1/2页1.一种图像集成的超构表面设计及制造方法，其特征在于，包括：获取三幅打印图像和一副全息图像，将所述三幅打印图像设置为相同的大小和分辨率；预设三组入射光场的入射条件；根据所述入射条件，结合所述三幅打印图像第一目标位置的像素强度，确定超构表面第二目标位置所述三组入射光场对应的三组出射光场的强度；根据所述三组出射光场的强度，结合所述三组入射光场的入射条件，确定所述超构表面纳米单元中纳米柱的第一设置参量；根据第一组入射光场的入射条件，结合所述一副全息图像的相位控制，确定所述超构表面纳米单元中纳米柱的第二设置参量；根据所述第一设置参量和所述第二设置参量完成所述超构表面的预设。2.根据权利要求1所述的一种图像集成的超构表面设计及制造方法，其特征在于，所述预设三组入射光场的入射条件，包括以下至少之一：预设所述三组入射光场的波长；预设所述三组入射光场的入射角；预设所述三组入射光场的偏振。3.根据权利要求2所述的一种图像集成的超构表面设计及制造方法，其特征在于，所述根据所述入射条件，结合所述三幅打印图像第一目标位置的像素强度，确定超构表面第二目标位置所述三组入射光场对应的三组出射光场的强度，包括：根据所述入射条件，结合出射光场的强度表达式，确定所述出射光场的强度，所述出射光场的强度表达式为：22I(θ1,σ1,λ1)＝[1+cos(2δ1)+cos(2δ2)]+[sin(2δ1)+sin(2δ2)]，其中，θ表示入射光场的入射角，σ表示入射光场的偏振，λ表示入射光场的波长，(θ1,σ1,λ1)表示第一组入射条件，(θ2,σ2,λ2)表示第二组入射条件，(θ3,σ3,λ3)表示第三组入射条件，I(θ1,σ1,λ1)表示第一组出射光场的强度，I(θ2,σ2,λ2)表示第二组出射光场的强度，I(θ3,σ3,λ3)表示第三组出射光场的强度，k表示纳米单元中第k个纳米柱，k＝1时表示中间的纳米柱，δk表示纳米单元中第k+1个纳米柱与x轴的夹角和中间的纳米柱与x轴的夹角的差值，dk表示纳米单元中第k+1个纳米柱的横坐标和中间的纳米柱的横坐标的差值。4.根据权利要求1所述的一种图像集成的超构表面设计及制造方法，其特征在于，所述确定所述超构表面纳米单元中纳米柱的第一设置参量，至少包括以下之一：确定超构表面纳米单元中左侧的纳米柱与x轴的夹角和中间的纳米柱与x轴的夹角的差值；2CN114167599A权利要求书2/2页确定超构表面纳米单元中右侧的纳米柱与x轴的夹角和中间的纳米柱与x轴的夹角的差值；确定超构表面纳米单元中左侧的纳米柱的横坐标和中间的纳米柱的横坐标的差值；确定超构表面纳米单元中右侧的纳米柱的横坐标和中间的纳米柱的横坐标的差值。5.根据权利要求1所述的一种图像集成的超构表面设计及制造方法，其特征在于，所述确定所述超构表面纳米单元中纳米柱的第二设置参量，至少包括以下之一：确定超构表面纳米单元中中间的纳米柱与x轴的夹角；确定超构表面纳米单元中中间的纳米柱的横坐标。6.根据权利要求1所述的一种图像集成的超构表面设计及制造方法，其特征在于，所述方法还包括：获取SOI片和石英片，对所述SOI片和所述石英片进行第一处理；使用电感耦合在所述SOI片的上层生长氧化硅保护层；将所述石英片键合至所述SOI片的顶层，得到转移片；根据所述转移