本发明公开了一种电介质超振荡环带片的设计方法，属于微纳光学与纳米光子学技术领域。该方法基于可变宽度和深度的电介质同心环带结构，在激光光束垂直照明条件下，使用矢量角谱理论和快速汉克尔变换算法计算超振荡环带片之后任意距离位置处的衍射光场；设定电介质超振荡环带片的直径、环带数、最大相位刻蚀深度、最小环带宽度和焦距；建立单焦点或光针聚焦问题的优化模型及优化目标函数；采用并配置遗传算法对各环带的径向宽度和相位深度进行优化求解获得满足设计目标的电介质超振荡环带片结构。本发明相对于基于金属膜的振幅型超振荡环带片，将设计产生更高光效率、更大视场、更易加工、实用性更好的平面相位型超振荡环带片。