通过规则的纳米结构超表面塑造远场光学针

提出了一种基于规则的纳米结构元表面来成形远场均匀光学针的新方法。 高NA（数值Kong径）微菲涅耳波带片（FZP）。 设计的微结构由两个具有不同焦距的平面FZP片段组成。 衍射光束的微妙干涉导致在后渐逝场中在所需的工作距离处产生光针。 对于用线性X偏振光束照射的直径为44.88 µm的微结构，在距掩模表面12.88λ的距离处产生了5.77λ长的均匀光学针。 横向光束尺寸在x和y方向上分别为0.97λ和0.39λ。 通过矢量角谱理论计算得出的设计结果与三维有限差分时域（3D FDTD）方法进行的严格电磁计算结果吻合。 设计的微结构易于制造，具有所需的NA和工作距离。 所提出的方法可以容易地修改为其他偏振光束。 这些远场均匀光学针可能适合纳米光刻，光学捕获和显微镜领域。