【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及红外偏振探测领域，特别是涉及一种用于偏振探测的红外双波段多焦点全斯托克斯超透镜。
技术介绍
1、红外偏振检测技术利用目标辐射的偏振特征增加了目标物的信息量，提高了目标与背景的对比度，这非常有利于目标的识别和检测。在军事和民用领域展现出的广阔应用前景。传统的偏振检测系统需要包括许多偏振元件，例如：波片、偏振器、分束器、检偏器等，这导致了光学系统结构复杂，而且体积较大。由于超表面具有在亚波长尺度上操纵振幅、相位和偏振的能力，这为解决偏振探测系统复杂化、大型化提供了一个很好的思路。因此利用超表面进行光的偏振探测已成为一种发展趋势。
2、基于偏振光学的应用，已经开发了大量的全斯托克斯超表面。在过去的几年里，已经实现了各种基于超表面的偏振检测。目前，大多数红外偏振态检测的相关研究，其工作波长在中波或长波红外，而且这些研究受限于较小的波长带宽范围。使用红外双波段的偏振探测可以为获得准确目标信息提高一个新的自由度，是增加目标信息，降低探测虚警率的重要途经之一。因此，在红外波段实现中波和长波红外的偏振检测仍是一个需要解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种用于偏振探测的红外双波段多焦点全斯托克斯超透镜，能够简化光学系统并提高偏振探测能力。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种用于偏振探测的红外双波段多焦点全斯托克斯超透镜，其特征在于，所述超透镜包括：基底和多个亚波长阵列；所述多个亚波长阵列包括第一亚波长阵列、第
4、所述第一亚波长阵列、所述第二亚波长阵列和所述第三亚波长阵列在所述基底的同一侧依次设置；
5、所述第一亚波长阵列、所述第二亚波长阵列和所述第三亚波长阵列均有多个超像元组成；
6、当双波段不同偏振态的待检测入射光穿过所述基底到达各所述亚波长阵列时，每一个波段被检测的所述入射光在所述超透镜的焦平面的不同位置形成六个焦点；其中，各焦点对应每一个波段被检测的所述入射光的六个偏振分量；
7、根据同一焦平面内六个偏振分量的强度，计算斯托克斯参数，确定每一个波段被检测的所述入射光的方位角和椭偏角的偏振态数据。
8、可选地，所述超透镜的相位为：
9、
10、其中，λ是入射光的波长，φ(x，y)是聚焦所需的总相位(xf，yf)是焦点位置，f是焦距。
11、可选地，所述第二亚波长阵列是通过将所述第一亚波长阵列旋转45°后得到的。
12、可选地，所述基底、所述第一亚波长阵列、所述第二亚波长阵列和所述第三亚波长阵列的材料均采用红外波段的高透过率材料。
13、可选地，所述超像元均由两种或者两种形状以上的单元结构相互组合而成。
14、可选地，所述单元结构为不同截面形状的柱状结构。
15、可选地，所述截面形状包括矩形、椭圆形、五边形。
16、可选地，所述单元结构的尺寸小于所述入射光的波长。
17、可选地，所述超像元中每两个单元结构中心之间的距离为固定值。
18、可选地，所述基底、所述第一亚波长阵列、所述第二亚波长阵列和所述第三亚波长阵列的材料为si、sio2、baf2、mgf2、caf2、zns、aln、mgo、zno、vo2、si3n4或者al2o3。
19、根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
20、本专利技术公开了一种用于偏振探测的红外双波段多焦点全斯托克斯超透镜，基于全介质超表面，通过测量全斯托克斯参数矩阵包含的三对正交偏振分量的强度来评估入射波携带的偏振状态。超透镜可以将双波段不同偏振态的光在三个不同的偏振基上分开并聚焦，焦平面不同位置的六个焦点对应于被检测入射光的六个偏振分量。通过提取同一焦平面内六个偏振分量的强度来计算斯托克斯参数，从而得知入射光的偏振态。依托于超表面结构的超透镜具有强大的波前调控能力，可以对两个不同波段的光实现偏振探测的功能。既简化了光学系统，又提高了偏振探测能力。
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1.一种用于偏振探测的红外双波段多焦点全斯托克斯超透镜，其特征在于，所述超透镜包括：基底和多个亚波长阵列；所述多个亚波长阵列包括第一亚波长阵列、第二亚波长阵列和第三亚波长阵列；
2.根据权利要求1所述的用于偏振探测的红外双波段多焦点全斯托克斯超透镜，其特征在于，所述超透镜的相位为：
3.根据权利要求1所述的用于偏振探测的红外双波段多焦点全斯托克斯超透镜，其特征在于，所述第二亚波长阵列是通过将所述第一亚波长阵列旋转45°后得到的。
4.根据权利要求1所述的用于偏振探测的红外双波段多焦点全斯托克斯超透镜，其特征在于，所述基底、所述第一亚波长阵列、所述第二亚波长阵列和所述第三亚波长阵列的材料均采用红外波段的高透过率材料。
5.根据权利要求1所述的用于偏振探测的红外双波段多焦点全斯托克斯超透镜，其特征在于，各所述超像元均由两种或者两种形状以上的单元结构相互组合而成。
6.根据权利要求5所述的用于偏振探测的红外双波段多焦点全斯托克斯超透镜，其特征在于，所述单元结构为不同截面形状的柱状结构。
7.根据权利要求6所述的用于
8.根据权利要求5所述的用于偏振探测的红外双波段多焦点全斯托克斯超透镜，其特征在于，所述单元结构的尺寸小于所述入射光的波长。
9.根据权利要求5所述的用于偏振探测的红外双波段多焦点全斯托克斯超透镜，其特征在于，所述超像元中每两个单元结构中心之间的距离为固定值。
10.根据权利要求1所述的用于偏振探测的红外双波段多焦点全斯托克斯超透镜，其特征在于，所述基底、所述第一亚波长阵列、所述第二亚波长阵列和所述第三亚波长阵列的材料为Si、SiO2、BaF2、MgF2、CaF2、ZnS、AlN、MgO、ZnO、VO2、Si3N4或者Al2O3。
...【技术特征摘要】
1.一种用于偏振探测的红外双波段多焦点全斯托克斯超透镜，其特征在于，所述超透镜包括：基底和多个亚波长阵列；所述多个亚波长阵列包括第一亚波长阵列、第二亚波长阵列和第三亚波长阵列；
2.根据权利要求1所述的用于偏振探测的红外双波段多焦点全斯托克斯超透镜，其特征在于，所述超透镜的相位为：
3.根据权利要求1所述的用于偏振探测的红外双波段多焦点全斯托克斯超透镜，其特征在于，所述第二亚波长阵列是通过将所述第一亚波长阵列旋转45°后得到的。
4.根据权利要求1所述的用于偏振探测的红外双波段多焦点全斯托克斯超透镜，其特征在于，所述基底、所述第一亚波长阵列、所述第二亚波长阵列和所述第三亚波长阵列的材料均采用红外波段的高透过率材料。
5.根据权利要求1所述的用于偏振探测的红外双波段多焦点全斯托克斯超透镜，其特征在于，各所述超像元均由两种或者两种形状以上的单元结构相互组合而成。
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【专利技术属性】
技术研发人员：梁中翥，郭思妤，徐海阳，史晓燕，杨福明，马剑钢，付申成，刘益春，
申请(专利权)人：东北师范大学，
类型：发明
国别省市：
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