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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：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：CN116203735A
公开(公告)日：2023-06-02
申请号：CN202211416286.2
申请日：2022-11-12
申请人： 常州工学院
摘要： 本发明涉及微纳光学、超颖表面新型光学器件设计以及衍射光学领域，具体涉及一种基于超颖表面的可见光宽波段完美涡旋光产生方法，采用的纳米结构简单、易于加工，器件具备宽波段性质；所设计的超颖表面由石英玻璃衬底和布设于衬底表面的若干个形状为椭圆柱纳米结构的介质材料组成；所有椭圆柱纳米结构具有相同的高度、长轴和短轴，在xoy平面内按照正方形晶格呈周期性排列；所有椭圆柱纳米结构位于其所在正方形晶格的中心；各椭圆柱纳米结构根据所处xoy平面的不同位置，被赋予不同的旋转角度；超颖表面工作时，波长范围在450nm‑650nm之间的圆偏振光，从衬底一侧垂直入射至椭圆柱纳米结构；所述椭圆柱纳米结构在可见光波段450nm‑650nm范围内具有半波片作用。
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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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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：CN114397716A
公开(公告)日：2022-04-26
申请号：CN202111541605.8
申请日：2021-12-16
申请人： 常州工学院
摘要： 本发明涉及一种涡旋光束超表面发生器的设计，具体为一种波长和偏振态同时复用的双完美涡旋光束超表面发生器；由若干个按照正方形晶格周期性排列的矩形柱单元结构构成，每个矩形柱结构高度相同，长度和宽度不同，矩形柱结构在长度方向和宽度方向具有独立的相位梯度，且相位覆盖范围均为0°～360°，所述矩形柱结构的排布满足其透射波相位能够分别将波长为530nm的x线偏振和波长为660nm的y线偏振入射光束会聚成亮环半径不随拓扑荷变化而变化的完美涡旋光束；受入射光波长和偏振态的控制，不同波长、不同偏振态的入射光入射时，能够产生不同亮环半径的完美涡旋光束；每个矩形柱单元结构沿x方向和沿y方向的传输相位无需满足半波片的要求，设计更加灵活。
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公开(公告)号：CN112284299A
公开(公告)日：2021-01-29
申请号：CN202010918713.1
申请日：2020-09-04
申请人： 常州工学院
摘要： 本发明为一种五自由度同时测量干涉装置，包括激光器，所述激光器发出准直光束的方向上依次设有扩束系统、偏振分光平板、四分之一波片、圆锥棱镜和圆锥反射镜，所述偏振分光平板与所述激光器发出准直光束方向的夹角为135°，所述偏振分光平板在将所述光束反射的方向上设有凹透镜二，所述凹透镜二将所述光束成像至光电探测器上。本发明可以同时测量直线定位误差、水平直线度误差、竖直直线度误差、偏摆角误差和俯仰角误差共五个自由度的误差；环境因素对直线度位移的影响是可以忽略的，适用于复杂的检测环境；系统结构简单；测量行程和测量范围较大。
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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：CN114280698A
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN202111561164.8
申请日：2021-12-16
申请人： 常州工学院
摘要： 本发明涉及光束超表面发生器，具体为一种双完美涡旋光束超表面发生器，由若干个按照正方形晶格周期性排列的椭圆柱形单元结构构成，所述椭圆柱结构具有相同的高度，不同的横截面积和不同的旋转角度，所述椭圆柱结构的相位覆盖范围为0°～360°，由单层波长量级的电介质微纳结构构成，体积小、质量轻，便于在微小型光学系统中使用；无需重新设计和加工超表面，改变入射光波的手性，就能够实现半径尺寸不同的两束完美涡旋光束之间的切换；由高折射率的非晶硅材料的椭圆柱结构构成，该材料在近红外波段范围内具有较高的折射率且损耗可以忽略，有效提高了超表面发生器的透射效率。
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