1.一種同心環(huán)型拓?fù)涑哥R結(jié)構(gòu)獲取方法,其特征在于,包括:
根據(jù)預(yù)定數(shù)值孔徑的超透鏡主體以及所述超透鏡主體的直徑,獲得所述超透鏡主體的焦點(diǎn);
以所述預(yù)定數(shù)值孔徑對(duì)應(yīng)的焦點(diǎn)位置處光波電場(chǎng)能量密度極大化為目標(biāo),進(jìn)行以圓極化波或輻射極化波為激勵(lì)、置于指定基底上、具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性的超透鏡主體推導(dǎo),其中,所述超透鏡主體的光波場(chǎng)分布為所述超透鏡主體的任意對(duì)稱面內(nèi)由赫姆霍茲方程描述的橫磁波;
在所述超透鏡主體的對(duì)稱面內(nèi),通過(guò)表達(dá)所述超透鏡主體的面型的設(shè)計(jì)變量建立無(wú)損耗二氧化鈦的插值函數(shù),通過(guò)迭代方式求解出以所述焦點(diǎn)處的光波場(chǎng)能量密度極大為目標(biāo)的橫磁波的赫姆霍茲方程,獲得收斂的超透鏡主體的面型結(jié)構(gòu);
將所述收斂的超透鏡主體的面型結(jié)構(gòu)繞對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn),獲得同心環(huán)型拓?fù)涑哥R主體。
2.如權(quán)利要求1所述同心環(huán)型拓?fù)涑哥R結(jié)構(gòu)獲取方法,其特征在于,所述在所述超透鏡主體的對(duì)稱面內(nèi),通過(guò)表達(dá)所述超透鏡主體的面型的設(shè)計(jì)變量建立無(wú)損耗二氧化鈦的插值函數(shù),通過(guò)迭代方式求解出以所述焦點(diǎn)處的光波場(chǎng)能量密度極大為目標(biāo)的橫磁波的赫姆霍茲方程,獲得收斂的超透鏡主體的面型結(jié)構(gòu),包括:
采用有限單元法求解所述超透鏡主體結(jié)構(gòu)在對(duì)稱面內(nèi)的橫磁波場(chǎng),并采用連續(xù)伴隨方法進(jìn)行敏度分析,獲得敏度;
根據(jù)所述敏度,采用梯度下降算法,演化所述設(shè)計(jì)變量;
根據(jù)演化的所述設(shè)計(jì)變量,求解所述橫磁波場(chǎng),并判斷獲得的超透鏡面型結(jié)構(gòu)是否清晰;
若是,則再次進(jìn)行敏度分析和演化所述設(shè)計(jì)變量,直到所述設(shè)計(jì)變量收斂,得到清晰的超透鏡面型結(jié)構(gòu)。
3.一種同心環(huán)型拓?fù)涑哥R制作方法,其特征在于,包括:
在玻璃基板上旋涂PMMA光刻膠層;
對(duì)涂有所述PMMA光刻膠層的玻璃基板進(jìn)行堅(jiān)模;
根據(jù)如權(quán)利要求1或2所述同心環(huán)型拓?fù)涑哥R結(jié)構(gòu)獲取方法獲得的同心環(huán)型拓?fù)涑哥R結(jié)構(gòu)的同心環(huán)橫截面,采用電子束光刻所述PMMA光刻膠層;
將所述電子束光刻后的所述PMMA光刻膠層進(jìn)行顯影;
對(duì)顯影后的具有所述PMMA光刻膠層的玻璃基板表面采用原子層沉積方式沉積二氧化鈦層,激勵(lì)波波長(zhǎng)大于所述二氧化鈦層的厚度;
剝離所述PMMA光刻膠層。
4.如權(quán)利要求3所述同心環(huán)型拓?fù)涑哥R制作方法,其特征在于,所述將所述電子束光刻后的所述PMMA光刻膠層進(jìn)行顯影,包括:
采用MIBK與IPA的體積比例為1:3~1:3.5的顯影液顯影,顯影完畢后將所述玻璃基板置于乙醇中清洗后吹干。
5.如權(quán)利要求3所述同心環(huán)型拓?fù)涑哥R制作方法,其特征在于,所述PMMA光刻膠層的厚度為650nm~700nm。
6.如權(quán)利要求3所述同心環(huán)型拓?fù)涑哥R制作方法,其特征在于,所述將電子束光刻后的所述PMMA光刻膠層進(jìn)行顯影,包括:
采用MIBK與IPA的體積比例為1:3~1:3.5的顯影液顯影,顯影完畢后將所述玻璃基板置于乙醇中清洗后吹干。
7.如權(quán)利要求3所述同心環(huán)型拓?fù)涑哥R制作方法,其特征在于,所述對(duì)涂有所述PMMA光刻膠層的玻璃基板進(jìn)行烘烤,包括:
將涂有PMMA光刻膠層的玻璃基板置于180℃~200℃的熱板上烘膠4分鐘~5分鐘。
8.一種同心環(huán)型拓?fù)涑哥R,其特征在于,包括玻璃基板和設(shè)置在所述玻璃基板上的二氧化鈦層超透鏡主體,激勵(lì)波波長(zhǎng)大于二氧化鈦層超透鏡主體的厚度,所述二氧化鈦層超透鏡主體的橫截面為采用如權(quán)利要求1或2所述同心環(huán)型拓?fù)涑哥R結(jié)構(gòu)獲取方法獲得的同心環(huán)型拓?fù)涑哥R結(jié)構(gòu)的同心環(huán)橫截面。
9.權(quán)利要求8所述的同心環(huán)型拓?fù)涑哥R,其特征在于,所述激勵(lì)波波長(zhǎng)與所述二氧化鈦層超透鏡主體的厚度的差值為20nm~50nm。
10.權(quán)利要求8所述的同心環(huán)型拓?fù)涑哥R,其特征在于,所述二氧化鈦層超透鏡主體的數(shù)值孔徑為0.6~0.9。