无色差与角像差的超紧凑单片超透镜的计算逆向设计
光学
2021-02-24 v1
摘要
我们展示了单片多层超透镜的全麦克斯韦拓扑优化设计，其厚度约为10个波长~，可在 角度范围与23\%光谱带宽上同时聚焦且无色差或角像差，即“平场消色差透镜”。在所有角度与频率下，它实现衍射极限聚焦（斯特列尔比 ）与绝对聚焦效率 \%。给出了2D与3D轴对称设计，优化自由度约 。我们还展示了在缩短透镜到传感器距离的同时，产生与更长“虚拟”焦距相同的图像并保持平场消色差性。这些概念验证设计展示了利用亚波长设计的全波物理可实现的超紧凑多功能，并为多层超光学器件的设计与制备的未来工作提供动机。
引用
@article{arxiv.2011.10467,
title = {Computational inverse design for ultra-compact single-piece metalenses free of chromatic and angular aberration},
author = {Zin Lin and Charles Roques-Carmes and Rasmus E. Christiansen and Marin Soljačić and Steven G. Johnson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.10467},
year = {2021}
}