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公开(公告)号：CN117741963A
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202410107777.1
申请日：2024-01-26
申请人： 常州工学院
摘要： 本发明公开了一种基于偏振调控的方向可选择的多模式完美涡旋光束的产生及设计方法，采用电介质材料的超表面实现，涉及新型光场调控技术领域，所述超表面纵向采用基底—纳米柱阵列两层结构，其中基底由二氧化硅材料制作而成，纳米柱阵列由二氧化钛材料制作的高度相同、横截面积不同的数个矩形柱组成，能够实现不同偏振态下的独立相位调控：能够分别将两束正交的垂直入射的线偏振光转变为两束独立的具有任意椭偏率和任意旋转角度的椭圆形完美涡旋光束，丰富了光学涡旋的模式，双功能特性提高了超表面结构的集成度与调控的多样性，产生的多模式椭圆形完美涡旋光束有利于不规则形状的微纳粒子的捕获和控制，在生命科学等领域具有十分重要的应用前景。
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公开(公告)号：CN113985605A
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202111205335.3
申请日：2021-10-15
申请人： 常州工学院
IPC分类号： G02B27/00
摘要： 本发明涉及一种完美涡旋光束发生器的设计方法，具体涉及一种一种基于几何相位调控的超表面完美涡旋光束发生器设计方法，包括如下步骤：步骤1、建立完美涡旋光束超表面，包括基底层(2)，所述基底层(2)上设有电介质微结构层(1)，所述电介质微结构层(1)由形状相同，但是旋转角度不同的矩形纳米柱按照晶格周期P排列而成；电介质微结构层(1)的矩形纳米柱在x方向的几何尺度长L、y方向的几何尺度宽W不同，呈现各向异性；对于x偏振和y偏振入射电磁波，其在这两个方向的透射波会有相位差；步骤2、建立完美涡旋光束超表面的相位，由螺旋相位板、轴棱镜和傅里叶透镜的相位线性叠加而成，步骤3、在超表面中同时添加相位和相位。
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公开(公告)号：CN114089539B
公开(公告)日：2022-12-30
申请号：CN202111282112.7
申请日：2021-11-01
申请人： 常州工学院
IPC分类号： G02B27/09
摘要： 本发明涉及双完美涡旋光束超表面设计方法，具体为一种基于复合相位调控的双完美涡旋光束超表面设计方法，通过如下步骤：由螺旋相位板、轴棱镜和傅里叶透镜的相位线性叠加而成的超表面的相位，为了使左旋圆偏振光和右旋圆偏振光入射时能够产生亮环尺寸不同的完美涡旋光束，采用几何相位和传输相位两种相位调控方式相结合的方法设计超表面结构，具体为透射式全电介质结构，同时采用双折射性质的矩形柱结构作为超表面的单元结构；本发明所设计的复合相位调控的双完美涡旋光束超表面由二氧化钛材料的矩形柱单元结构构成，该材料在可见光波段范围内具有较高的折射率且损耗可以忽略。
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公开(公告)号：CN118192068A
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202311815473.2
申请日：2023-12-26
申请人： 常州工学院
摘要： 本发明公开了一种基于几何相位调控的非对称完美涡旋光束的产生及设计方法，利用超表面结构实现，设计的超表面由石英玻璃基底和布设于所述基底表面的若干个介质材料的单元结构组成，所述单元结构为长、宽、高相同的矩形纳米柱，所有矩形纳米柱在xoy平面内按照正方形晶格呈周期性排列；所有矩形纳米柱都位于其所在正方形晶格的中心；设计的超表面为透射式结构，光源从基底一侧垂直入射；不同位置的矩形纳米柱具有不同的面内旋转角度，根据几何相位调控原理，对超表面的入射光施加不同大小的相位延迟，从而产生任意椭偏率、任意旋转方向的非对称的完美涡旋光束。本发明所设计的超表面结构能够将垂直入射的圆偏振光转化为具有任意拓扑荷的椭圆形完美涡旋光束，实现了自旋角动量到轨道角动量的转化。
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公开(公告)号：CN117930500A
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202410107706.1
申请日：2024-01-26
申请人： 常州工学院
摘要： 本发明公开了一种基于电介质超表面的椭圆形轨道角动量光束的生成方法，涉及微纳光学中光场调控技术领域，包括通过有限元分析软件计算超表面单元结构对特定波长入射光的相位和振幅响应，构建工作波长下单元结构几何尺寸与传输相位的数据库，建立椭圆形完美涡旋光束的理论相位模型以及双功能超表面结构的构建。本发明的所述的超表面结构具有偏振可调的功能，即不同手性的圆偏振光入射时能够分别获得两束具有不同椭偏率、不同旋转角度的椭圆形完美涡旋光束，且两束光束完全独立、互不干扰，相应地，转换入射光的手性，产生的涡旋光束也会对应进行切换。
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公开(公告)号：CN114089539A
公开(公告)日：2022-02-25
申请号：CN202111282112.7
申请日：2021-11-01
申请人： 常州工学院
IPC分类号： G02B27/09
摘要： 本发明涉及双完美涡旋光束超表面设计方法，具体为一种基于复合相位调控的双完美涡旋光束超表面设计方法，通过如下步骤：由螺旋相位板、轴棱镜和傅里叶透镜的相位线性叠加而成的超表面的相位，为了使左旋圆偏振光和右旋圆偏振光入射时能够产生亮环尺寸不同的完美涡旋光束，采用几何相位和传输相位两种相位调控方式相结合的方法设计超表面结构，具体为透射式全电介质结构，同时采用双折射性质的矩形柱结构作为超表面的单元结构；本发明所设计的复合相位调控的双完美涡旋光束超表面由二氧化钛材料的矩形柱单元结构构成，该材料在可见光波段范围内具有较高的折射率且损耗可以忽略。
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