用于宇宙成像的全玻璃 100 毫米直径可见光超透镜
光学
2023-07-18 v1 天体物理仪器与方法
应用物理
空间物理
摘要
超表面是由亚波长尺度纳米结构制成的光学器件，由于在大面积上制备海量精密设计单元存在缩放难题，其尺寸一直受限于毫米级。在本研究中，我们利用深紫外（DUV）投影光刻技术，展示了一种全玻璃 100 毫米直径超表面透镜（金属透镜），包含 187 亿个纳米结构，在可见光波段以快速 f 数（f/1.5，NA=0.32）工作。我们的工作克服了光刻工具的曝光面积限制，并证明大型超表面在商业上可行。此外，我们研究了各种制备误差对该金属透镜成像质量的影响，其中若干误差为此类大面积超表面所特有。我们展示了在可见光波长下对太阳、月球和发射星云的直接天文成像，并验证了此类超表面在极端环境温差下的鲁棒性，适用于空间应用。
引用
@article{arxiv.2307.08186,
title = {All-glass 100 mm Diameter Visible Metalens for Imaging the Cosmos},
author = {Joon-Suh Park and Soon Wei Daniel Lim and Arman Amirzhan and Hyukmo Kang and Karlene Karrfalt and Daewook Kim and Joel Leger and Augustine M. Urbas and Marcus Ossiander and Zhaoyi Li and Federico Capasso},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.08186},
year = {2023}
}