超构表面红外分光阵列设计

超构表面阵列分光具有高透射、低损耗、高集成度的特点,是当前微纳结构领域的研究热点。本文提出了一种由Si和SiO2组成的超构表面红外分光阵列。以不同波长的红外光入射单元,仅改变圆柱半径,分别计算不同波长的透射率和出射相位随半径的变化。根据广义斯涅尔定律,选择具有不同圆柱半径的若干单元组成超构表面分光周期。该周期对不同波长的入射光具有对应的透射相位梯度,验证了超构表面阵列具有分光功能。对超构表面红外分光阵列可能的应用提出了展望。结果表明:以半径为150,250,300 nm的3个Si纳米柱组成的超构表面周期可以将波长2.7μm和2.9μm的混合入射红外光分离,并且透射率达到70%以上。