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题名超构表面:设计原理与应用挑战(特邀)
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作者
马耀光
高宇斌
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机构
浙江大学极端光学技术与仪器全国重点实验室
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出处
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期259-279,共21页
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基金
国家重点研发计划(2023YFF0613000)
国家自然科学基金(62222511)
+1 种基金
科技创新2030计划(2021ZD0200401)
浙江省自然科学基金(LR22F050006)。
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文摘
作为一种二维形式的超构材料,超构表面允许以前所未有的自由度对光的振幅、相位、偏振等维度进行灵活高效的调控,有望突破传统光学的限制,实现低成本、高性能、超轻超薄、功能新颖的新型光学元件,近年来引起了学术界和产业界越来越浓厚的研究兴趣。从物理机理、相位调控到正向设计方法,系统回顾了超构表面的设计原理。介绍了这些机理如何用于实现丰富的应用,包括功能复用、宽带宽、大视场、多层级联、非局域超构表面等,涵盖了最主要和最新的发展方向。最后,讨论了超构表面在走向实用化的道路上所面临的器件设计和加工制造上的挑战,并对领域未来的发展进行展望。
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关键词
材料
超构表面
超构透镜
成像
光学全息
复用
消色差成像
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Keywords
materials
metasurface
metalens
imaging
optical holography
multiplexing
achromatic imaging
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分类号
O436
[机械工程—光学工程]
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题名宽带消色差红外光学超构透镜研究进展(特邀)
被引量：3
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作者
欧凯
郁菲茏
陈金
李冠海
陈效双
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机构
中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2021年第1期16-24,共9页
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基金
国家重点研发计划(2018YFA0306200)
国家重点研发计划量子调控与量子信息专项(SQ2018YFA030069)
国家自然科学基金(61875218)。
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文摘
超构透镜是由亚波长散射单元结构排列而成的具有聚焦功能的平面二维超构表面。超构表面能够在亚波长尺度上操控光场的振幅、相位、色散和偏振态,是近年来迅速发展起来的新型光场调控载体。亚波长共振纳米结构使得高阶衍射被抑制,入射光场可以完美地被调制到设计的衍射级次上,从而确保了超构表面器件具有高的光子调控效率。同时,超构单元在设计上的灵活性及其特定的电磁响应使得超构表面可以实现对光场多个维度的定制化操控。不同于传统光学透镜依赖光传播的相位累积效应,宽带消色差超构透镜通过对光场相位和相位色散的同时独立调控解决了传统通过级联多个透镜修正色差造成的光学系统复杂和体积庞大限制,为发展小型化片上集成光学提供了全新的思路。文中围绕超构透镜的相关研究,首先介绍了超构表面调控光场振幅、相位和偏振态的基本原理,在此基础上,重点回顾了近年来关于超透镜的研究发展,包括通过单一参量调控的单波长超透镜的实现,以及通过对光场偏振、相位及相位色散的多参量联合调控的多功能宽带消色差超构透镜的发展现状,最后讨论其进一步发展的可能挑战与应用前景。
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关键词
超构透镜
相位色散
消色差成像
偏振调控
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Keywords
metalens
phase dispersion
achromatic imaging
polarization control
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分类号
O436.3
[机械工程—光学工程]
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