包括双材料结构的衍射光栅

在本公开的一个实施例中，提出了一种用于衍射光的衍射光栅，包括衬底和位于衬底表面上的多个光栅单元格。光栅单元格在所述衬底表面上形成彼此平行或沿相同轴的光栅单元格的周期阵列。衍射光栅与由轴x、y和z定义的三维笛卡尔坐标系相关联，其中z轴垂直于所述衍射光栅。在垂直xz平面中光栅单元格的横截面包括具有第一折射率n1的均匀介电主介质，嵌入具有沿x轴的第一宽度W1、沿z轴的高度H和第二折射率n2的第一介电材料的至少第一块，其沿所述z轴的边缘与具有沿所述x轴的第二宽度W2、沿所述z轴的所述高度H和第三折射率n3的第二介电材料的至少第二块直接接触，所述第一折射率n1、第二折射率n2和第三折射率n3彼此不同使得n1＜n3＜n2。第一块和第二块在所述垂直xz平面中具有梯形横截面。第一块和第二块具有两个侧壁和平行于衬底的顶表面延伸的顶表面，并且梯形横截面限定底角。所述多个光栅单元格基于由所述参数H、n1、n3、n2和所述底角的值限定的纳米射流亮斑位置为来自电磁波的正的第一衍射级和负的第一衍射级提供非对称响应，所述电磁波垂直入射到所述衍射光栅上并且来自垂直xz平面中与所述衬底相对的一侧，其具有称为工作波长的自由空间波长λ，所述自由空间波长λ属于可见光域，并且其中所述纳米射流在具有不同折射率的介电材料之间的边缘处产生。