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仿生蛾眼型保偏角度不敏感中红外超构透镜的研究
作者: irglass 时间: 2022-03-27 浏览:301 次

       近日,我室在仿生蛾眼型保偏角度不敏感中红外超构透镜研究方面取得新进展,研究成果发表在光学领域著名期刊Optics Express上。论文具体信息为“Mid-infrared biomimetic moth-eye-shaped polarization-maintaining and angle-insensitive metalens, Opt. Express 30(7), 12048-12060, 2022”。我室硕士研究生周孔思为论文第一作者,王炳霞助理研究员和沈祥研究员为本文共同通讯作者,宁波大学为唯一通讯单位。

       超构透镜是基于超构表面的光学成像器件,它具有平面化、体积小、成本低、易于集成等优点,被视为光学领域新的革命性技术。本论文首次将相位调控引入蛾眼微结构,在硒化砷薄膜上实现了偏振保持、宽谱和角度不敏感的仿生蛾眼型中红外超构透镜,如图1所示。该超构透镜可以对任意偏振方向的中红外宽谱入射光进行波前整形,使出射宽谱光产生聚焦效应并保持出射光的偏振方向与入射光的偏振方向相同,展现出偏振无关和宽谱聚焦属性,如图2-3所示;通过改变蛾眼微结构的结构参数,对出射光实现0到2π范围的全相位调控;此外,相比于常见的圆柱型超构透镜和方型超构透镜,蛾眼型超构透镜在斜入射情况下具有更好的聚焦效果,如图4所示。本研究为发展一种保偏、宽谱和角度不敏感的微型光学器件和成像系统提供了新思路。

       该研究工作得到了国家自然科学基金区域创新项目、国家自然科学基金青年基金项目、浙江省科技厅重点研发项目等项目的资助。

       文章链接:https://doi.org/10.1364/OE.454610

图1 中红外波段仿生蛾眼型超构透镜设计

图2 任意偏振入射下蛾眼型超构透镜的聚焦示意图

图3 蛾眼型超构透镜的宽谱聚焦属性

图4 斜入射情况下蛾眼型超透镜和先前报道的圆柱型超构透镜和方型超构透镜的聚焦性能对比