用于高数值孔径消色差超透镜的 3D 打印多层结构
光学
2023-08-29 v1 应用物理
摘要
由高折射率材料纳米结构组成的平面光学产生具有薄外形因子的透镜，但往往仅在特定波长下工作。近期实现消色差透镜的尝试揭示出数值孔径（NA）与带宽之间的权衡，限制了性能。在此我们提出一种设计高 NA、宽带且偏振不敏感的多层消色差超透镜（MAM）的新方法。我们结合拓扑优化与全波模拟对 MAM 进行逆向设计，并通过双光子聚合光刻在低折射率材料中制备该结构。实现了直径为 20 微米、在 400–800 nm 可见光范围内工作、具有 0.5 NA 和 0.7 NA 的 MAM，效率高达 42%。我们展示了所制备 MAM 在白光及 RGB 窄带照明下的宽带成像性能。这些结果凸显了 3D 打印多层结构在实现具有逆向设计的宽带多功能超器件的潜力。
引用
@article{arxiv.2308.14051,
title = {3D Printed Multilayer Structures for High Numerical Aperture Achromatic Metalenses},
author = {Cheng-Feng Pan and Hao Wang and Hongtao Wang and Parvathi Nair S and Qifeng Ruan and Simon Wredh and Yujie Ke and John You En Chan and Wang Zhang and Cheng-Wei Qiu and Joel K. W. Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.14051},
year = {2023}
}
备注
37 pages, 15 figures