具有高度梯度的消色差偏振相关的超透镜

       光学镜片会改变光的波阵面，从而产生聚焦或散焦的效果。 对于常规透镜，波前是由光学材料的厚度引起的相移而成形的。这种方法通常体积大且笨重，因此对于集成光学系统而言变得极具挑战。最近开发的超构透镜（metalenses）在尺寸和重量方面与传统镜片相比具有明显的优势。色差代表镜头无法将不同波长的光聚焦到同一焦点时产生的效果。为了解决这个问题，已经开发了诸如消色差双合透镜的混合眼镜来校正色差。或者可以使用衍射光学元件来补偿常规光学材料的色差。这两种方法不太可能满足集成光子在重量和体积方面的关键要求。对于用周期性排列的单元构造的金属传感器，光栅方程确定光的衍射角的正弦值与波长成正比。同时，电磁（EM）响应模式与波长相关。因此，许多超构透镜仅适用于单个波长或非常窄的波长范围。

       超构透镜具有非凡的功能，可以通过紧凑的结构来定制光的波前。然而，消色差并实现多功能仍然具有挑战性。近日，来自南京大学的彭茹雯和王牧研究小组报告由三维站立的纳米块（SNBs）制成消色差的双焦点超构透镜（ABM）。通过向SNBs引入高度梯度的结构，ABM可以通过仅正交切换入射光束的线性偏振，在两个不同的焦距下实现在760-1550 nm波长范围内的消色差聚焦。高度梯度法可能会促进光学集成技术并扩大超构材料的应用范围。这种消色差多功能元件尤其可以在偏振感测/显示和共享孔径光学设计中应用。相关研究发表在杂志《Optics Letters》上。（刘乐）

       文章链接：https://doi.org/10.1364/OL.414668