h為30納米~100納米，周期為300納米 ~1000納米，尺寸為100納米~500納米。可以理解，所述微結(jié)構(gòu)1022也可以為形成于一連 續(xù)金屬層上的開口。本實施例中，先在所述絕緣透明基底101表面沉積一層100納米厚的 金膜，再通過聚焦離子束刻蝕制備多個周期為300納米的周期性分布的微結(jié)構(gòu)1022。進一 步參見圖2-3,所述微結(jié)構(gòu)1022包括一矩形本體1024以及一由該矩形本體1024延伸出來 的矩形尖端凸起1026。所述矩形本體1024與所述矩形尖端凸起1026為一整體結(jié)構(gòu)。所述 矩形尖端凸起1026靠近一角處設(shè)置。所述矩形尖端凸起1026的一長邊與該矩形本體1024 的一邊平齊。所述矩形本體1024的邊長為200納米，所述矩形尖端凸起1026的長為45納 米，寬為28納米。
[0034] 所述折射率可調(diào)控薄膜103設(shè)置于所述等離子激元層102遠離所述絕緣透明基底 101的表面，且部分延伸至所述等離子激元層102的開口中并與所述絕緣透明基底101的表 面接觸。即所述折射率可調(diào)控薄膜103部分設(shè)置于所述等離子激元層102的表面，部分設(shè) 置于該絕緣透明基底101通過該多個開口暴露的表面。所述折射率可調(diào)控薄膜103遠離所 述絕緣透明基底101的表面可以為一平面或曲面。所述折射率可調(diào)控薄膜103的厚度H為 100納米~800納米，優(yōu)選為200納米~500納米。所述折射率可調(diào)控薄膜103包括折射率 在光照下可調(diào)控的材料，例如半導(dǎo)體，非線性晶體，光折變材料，光致變色材料，或光致異構(gòu) 材料等。所述折射率可調(diào)控薄膜103可以通過旋涂、噴涂、印刷、沉積等方法制備。本實施 例中，所述折射率可調(diào)控薄膜103包括一 PMM聚合物1034以及多個分散于該聚合物1034 中的乙基紅光致異構(gòu)材料1032。所述折射率可調(diào)控薄膜103厚度為300納米。所述折射率 可調(diào)控薄膜103的制備方法為先將乙基紅光致異構(gòu)材料1032均勻分散于PMMA膠體中形成 一混合液，然后將該混合液通過旋涂的方法涂覆于所述等離子激元層102的表面。
[0035] 請參見圖4,本發(fā)明實施例提供一種采用本發(fā)明的光學(xué)非線性偏振調(diào)控元件100 調(diào)控入射光波偏振的方法，具體包括以下步驟： 步驟S10,采用一偏振入射光120從所述折射率可調(diào)控薄膜103 -側(cè)照射該光學(xué)非線性 偏振調(diào)控元件100,并從該絕緣透明基底101 -側(cè)得到第一偏振調(diào)制出射光122 ;以及 步驟S20,采用一調(diào)控光140從所述折射率可調(diào)控薄膜103 -側(cè)照射該光學(xué)非線性偏振 調(diào)控元件100,同時保持上述偏振入射光120繼續(xù)照射，并從該絕緣透明基底101 -側(cè)得到 第二偏振調(diào)制出射光124。
[0036] 步驟SlO中，所述絕緣透明基底101為一厚度為500微米的二氧化硅層。所述等 離子激元層102為如圖2-3所述的金微結(jié)構(gòu)1022陣列。所述折射率可調(diào)控薄膜103包括 PMMA聚合物1034以及多個分散于該聚合物1034中的乙基紅光致異構(gòu)材料1032。所述偏 振入射光120為X偏振光，經(jīng)過該光學(xué)非線性偏振調(diào)控元件100調(diào)制后得到的第一偏振調(diào) 制出射光122為橢圓偏振光，其主軸方向旋轉(zhuǎn)角Φ，橢偏角為X。參見圖5,本發(fā)明實施例 測試得到的該光學(xué)非線性偏振調(diào)控元件100對不同波長的第一偏振調(diào)制出射光122的橢偏 角X與主軸方向旋轉(zhuǎn)角Φ。本發(fā)明實施例采用的結(jié)構(gòu)和材料，對X偏振光具有更好的偏振 調(diào)控效果。
[0037] 步驟S20中，所述調(diào)控光140為可以使所述折射率可調(diào)控薄膜103的折射率發(fā)生 變化的光。本實施例中，所述調(diào)控光140為偏振綠光，其可以改變乙基紅光致異構(gòu)材料的折 射率。當所述調(diào)控光140照射后，檢測到所述第二偏振調(diào)制出射光124。參見圖6,本發(fā)明實 施例將測試得到的該光學(xué)非線性偏振調(diào)控元件100對不同波長的第一偏振調(diào)制出射光122 的橢偏角X與主軸方向旋轉(zhuǎn)角Φ和第二偏振調(diào)制出射光124的橢偏角X與主軸方向旋 轉(zhuǎn)角Φ進行對比。由圖6可知，當所述調(diào)控光140照射后，得到的第二偏振調(diào)制出射光124 的光譜特性相對于第一偏振調(diào)制出射光122的光譜特性發(fā)生波長移動。參見圖7,分別顯示 了不同波長的第一偏振調(diào)制出射光122的橢偏角X與主軸方向旋轉(zhuǎn)角Φ和第二偏振調(diào)制 出射光124的橢偏角X與主軸方向旋轉(zhuǎn)角Φ差值。
[0038] 參見圖8(a)_(b)，分別為乙基紅在綠光照射前后的分子結(jié)構(gòu)變化。由于綠光照射 使得乙基紅發(fā)生鍵角旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致采用乙基紅的折射率可調(diào)控薄膜103的折射率發(fā)生變化， 從而使得該光學(xué)非線性偏振調(diào)控元件100的旋光光譜特性發(fā)生如圖6所示的波長移動。
[0039] 參見圖9,為本發(fā)明實施例中，采用調(diào)控光140照射時，調(diào)控光140和被調(diào)控后的 第二偏振調(diào)制出射光124的時間響應(yīng)圖。由圖9可見，該調(diào)控過程具有較快的時間響應(yīng)，約 300微秒內(nèi)，被調(diào)控后的第二偏振調(diào)制出射光124的強度便可以上升或下降至最大值。
[0040] 可以理解，該方法中，所述偏振入射光120和調(diào)控光140照射的順序不限，只要確 保在某一時間內(nèi)，所述偏振入射光120和調(diào)控光140同時照射該光學(xué)非線性偏振調(diào)控元件 100即可。例如，可以先采用調(diào)控光140照射，再采用偏振入射光120照射，同時保持上述調(diào) 控光140繼續(xù)照射，從而直接得到第二偏振調(diào)制出射光124。
[0041] 該光學(xué)非線性偏振調(diào)控元件100具有以下優(yōu)點：通過采用相應(yīng)的調(diào)控光140照射 該光學(xué)非線性偏振調(diào)控元件100,導(dǎo)致其折射率可調(diào)控薄膜103的折射率發(fā)生變化，從而使 得該光學(xué)非線性偏振調(diào)控元件100的偏振調(diào)控光譜特性發(fā)生波長移動，該方法簡單。
[0042] 請參閱圖10,本發(fā)明實施例提供一種偏振成像系統(tǒng)10,其包括：一偏振光源12、一 調(diào)控光源14、一消光濾波裝置16、一成像裝置18以及上述光學(xué)非線性偏振調(diào)控元件100。
[0043] 所述偏振光源12用于發(fā)射偏振入射光120,使該偏振入射光120從所述光學(xué)非線 性偏振調(diào)控元件100的折射率可調(diào)控薄膜103 -側(cè)入射，并從絕緣透明基底101 -側(cè)出射 形成第一偏振調(diào)制出射光122。本實施例中，所述偏振光源12為一超連續(xù)譜激光器，其可以 發(fā)射波長為650納米-1000納米之間的X偏振光，作為偏振入射光120。
[0044] 所述調(diào)控光源14用于發(fā)射調(diào)控光140,并使該調(diào)控光140從所述光學(xué)非線性偏振 調(diào)控元件100的折射率可調(diào)控薄膜103 -側(cè)入射，從而改變所述折射率可調(diào)控薄膜103的 折射率，使從絕緣透明基底101 -側(cè)出射的第一偏振調(diào)制出射光122改變?yōu)榈诙裾{(diào)制 出射光124。所述第二偏振調(diào)制出射光124照射在所述成像裝置18上進行成像。本實施例 中，所述調(diào)控光源14為一激光器，其可以發(fā)射波長為532納米的綠光 y偏振光，作為調(diào)控光 140〇
[0045] 所述消光濾波裝置16用于對上述第一偏振調(diào)制出射光122進行消光以及過濾從 絕緣透明基底101 -側(cè)出射的調(diào)控光140,從而確保只有所述第二偏振調(diào)制出射光124照 射在所述成像裝置18上進行成像。具體地，本實施例中，所述消光濾波裝置16包括一長通 濾波片162、一 1/4波片164以及一偏振片166。所述長通濾波片162用于對從絕緣透明基 底101 -側(cè)出射的綠光調(diào)控光140進行過濾。所述1/4波片164和偏振片166用于對從絕 緣透明基底101 -側(cè)出射的第一偏振調(diào)制出射光122進行消光。所述偏振片166為Glan Taylor 棱鏡。
[0046] 所述成像裝置18可以為任何可以成像的裝置。本實施例中，所述成像裝置18為 一包括電荷親合元件（CCD)的成像的裝置。
[0047] 所述偏振光源12、調(diào)控光源14、消光濾波裝置16、光學(xué)非線性偏振調(diào)控元件100以 及成像裝置18的位置關(guān)系不限，只要能滿足上述光路要求即可。具體地，本實施例中，所述 偏振光源12、光學(xué)非線性偏振調(diào)控元件100、消光濾波裝置16以及成像裝置18依次間隔設(shè) 置在一條直線上。所述偏振光源12和所述光學(xué)非線性偏振調(diào)控元件100之間設(shè)置一 45度 二向色鏡11，從而使所述偏振光源12發(fā)射的偏振入射光120可以通過所述二向色鏡11、所 述光學(xué)非線性偏振調(diào)控元件100以及所述消光濾波裝置16后到達所述成像裝置18。所述 調(diào)控光源14設(shè)置于所述二向色鏡11 一側(cè)，且其發(fā)射的調(diào)控光140可以經(jīng)所述二向色鏡11 反射后與所述偏振入射光120重合?？梢岳斫猓龆蛏R11的角度不限于45度，只要 所述調(diào)控光源14發(fā)射的調(diào)控光140經(jīng)所述二向色鏡11反射后可以照射在所述光學(xué)非線性 偏振調(diào)控元件100上即可。所