1.一种奇异光束的离轴任意分解装置,其特征在于,该装置包括:第一超构表面,所述第一超构表面用于执行光束的几何变换;第二超构表面,所述第二超构表面与所述第一超构表面相对设置,所述第二超构表面用于执行光束的相位校正;所述第一超构表面和第二超构表面均为偏振不敏感超构表面;所述偏振不敏感超构表面包括基底和若干个不同半径大小的纳米圆柱结构,若干个所述纳米圆柱结构在所述基底上均匀分布并垂直于所述基底;所述基底上纳米圆柱结构对平面任意方向偏振分量的相位延迟均相同,具有偏振不敏感的纯相位调制特性;所述基底采用的材料为二氧化硅,所述纳米圆柱结构采用的材料为硅。
2.根据权利要求1所述的一种奇异光束的离轴任意分解装置,其特征在于,所述纳米圆柱结构高度为800nm。
3.根据权利要求2所述的一种奇异光束的离轴任意分解装置,其特征在于,所述第一超构表面与第二超构表面之间的距离为2mm,所述偏振不敏感超构表面的平面大小为0.64mm²。
4.一种奇异光束的离轴任意分解方法,所述方法应用于权利要求2所述奇异光束的离轴任意分解装置,其特征在于,包括:将所述奇异光束垂直射向第一超构表面;所述第一超构表面将入射的所述奇异光束按预设比例分解为多个扇形光束,多个所述扇形光束分别射向第二超构表面,其中,所述扇形光束在射向所述第二超构表面的过程中收缩变换成环状光束;通过改变纳米圆柱结构的半径大小分布规律,使若干个不同半径大小的纳米圆柱结构在基底上按照一定顺序排列,从而设置得到所述预设比例;所述第二超构表面分别对多个所述环状光束进行相位校正,得到校正后的光束,完成奇异光束的离轴分解,其中,所述校正后的光束与入射的所述奇异光束具有相同的奇异特征。
5.一种奇异光束的离轴任意分解装置设计方法,所述方法应用于权利要求2所述奇异光束的离轴任意分解装置,其特征在于,包括:通过第一极坐标分布表达式确定第一层相位平面;通过第二极坐标分布表达式确定第二层相位平面;基于所述第一层相位平面、所述第二层相位平面和预设相位半径对应信息依次确定若干个纳米圆柱结构的半径大小并在基底上排列若干个所述纳米圆柱结构的位置,获得若干个所述纳米圆柱结构在基底上的周期性分布;所述第一极坐标分布表达式为: ;式中, ;其中,n为分解的个数, 和 为比例常数, 为分解比例因子,其满足 ,分解扇形角度大小满足 , , , 为两层级联间距, 为相位剪切函数,其函数表达式为: ;其中,H为阶跃函数。
6.根据权利要求5所述的一种奇异光束的离轴任意分解装置设计方法,其特征在于,所述第二极坐标分布表达式为: ;式中, 。