高效率、80毫米孔径超透镜望远镜
光学
2022-12-20 v1
摘要
超透镜是人工设计的亚波长纳米结构，可在超薄厚度内聚焦光线，有望为传统光学器件带来范式转变。然而，受常用基于扫描的制造方法限制，超透镜的孔径尺寸通常局限于数百微米，限制了其在望远镜等实际光学器件上的使用。在此，我们首次展示了一种高效率、单透镜、折射式超透镜望远镜。我们开发了一种适于量产的工艺流程，利用深紫外(DUV)光刻以及涉及掩模版旋转与图形拼接以利用超透镜径向对称性的多次曝光工艺，来制造晶圆级（80毫米孔径）超透镜。我们的超透镜在近红外波段（1200-1600 nm）工作，具有衍射极限性能，并在1450 nm处实验测得80.84%的高峰值聚焦效率。基于该超透镜，我们搭建了一台单透镜望远镜并获取了月球表面图像，揭示其地理结构。我们相信所展示的超透镜望远镜证明了超表面中蕴含的令人振奋的潜力，并可为涉及大型光学系统的领域（包括地球科学、行星观测和天体物理科学）带来新的可能。
引用
@article{arxiv.2205.12739,
title = {High-efficiency, 80-mm aperture metalens telescope},
author = {Lidan Zhang and Shengyuan Chang and Xi Chen and Yimin Ding and Md Tarek Rahman and Yao Duan and Mark Stephen and Xingjie Ni},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.12739},
year = {2022}
}