申请/专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

申请日：2022-04-29

公开（公告）日：2022-09-20

公开（公告）号：CN114779468B

主分类号：G02B27/00

分类号：G02B27/00;G02B27/01;G02B1/00;G02B5/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.09.20#授权;2022.08.09#实质审查的生效;2022.07.22#公开

摘要：本发明涉及虚拟显示技术领域，具体涉及一种可用于增强现实近眼显示设备的多功能超构表面的设计方法、超构表面及包括该超构表面的成像装置。设计方法包括步骤：S1、确定入射光的入射角度；S2、建立结构库；S3、确定一级衍射光分别在红光波长、绿光波长和蓝光波长下的三个目标相位分布；S4、根据三个目标相位分布，在结构库中选取同时满足三个目标相位分布的纳米结构单元，并在衬底层上的空间内排列纳米结构单元的位置，获得纳米结构单元在衬底层上的周期性分布。本发明的超构表面利用零级衍射光和一级衍射光的复用，同时实现了零级衍射光的高透射和一级衍射光的聚焦，实现了真实空间和虚拟物体的有效融合。

主权项：1.一种可用于增强现实近眼显示设备的超构表面的设计方法，其特征在于，所述超构表面包括衬底层，以及周期性分布在所述衬底层上的纳米结构单元；所述设计方法包括设计所述纳米结构单元在所述衬底层上的周期性分布；设计所述纳米结构单元在所述衬底层上的周期性分布的方法包括步骤：S1、通过使一级衍射光在目标波长下的焦点位于所述超构表面的中心z轴方向上，确定入射光的入射角度；S2、确定单周期内所述纳米结构单元的总自由度，设定入射光的目标波长，确定每个所述纳米结构单元的自由度的取值范围；获得单周期内每个所述纳米结构单元在所述入射光的目标波长下，零级衍射光的透过率和相位分布，一级衍射光的透过率和相位分布，建立结构库；S3、所述目标波长包括红光波长、绿光波长和蓝光波长；确定所述一级衍射光分别在所述红光波长、所述绿光波长和所述蓝光波长下的三个目标相位分布；S4、根据所述三个目标相位分布，在所述结构库中选取同时满足所述三个目标相位分布的纳米结构单元，选取的纳米结构单元为零级衍射波透过率大于50％的纳米结构单元，并在所述衬底层上的空间内排列所述纳米结构单元的位置，获得所述纳米结构单元在所述衬底层上的周期性分布。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 超构表面的设计方法、超构表面及成像装置

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