现阶段所用的衍射元件集成芯片大部分为多台阶状,对刻蚀精度要求很高.为了降低对刻蚀精度的要求,以适用于批量生产,提出一种只有一个台阶的二维圆柱形亚波长结构,运用时域有限差分方法计算出不同半径的圆柱形亚波长结构的等效折射率值,基于等光程的原理设计衍射会聚透镜的参数.对变等效折射率的相位板和衍射会聚透镜进行仿真,该方法所设计的衍射透镜在400nm～800nm之间实现光束会聚,阵列形成的衍射元件集成芯片厚度仅为1μm,每个衍射透镜口径4μm,数值孔径约为0.72.证明了该结构能用于集成芯片,为降低衍射透镜阵列集成芯片刻蚀精度及其批量生产提供一种新的设计方法.
亚波长结构 相位板 时域有限差分方法 衍射透镜 集成芯片