基于光相位部分控制的高效极端数值孔径超表面
光学
2018-10-26 v1
摘要
高质量平面光学元件需要高效地将光偏折至大角度且覆盖宽波长谱。尽管相位梯度超表面通过用亚波长散射体对电场连续添加0至2π范围内的相移来实现这一点，其性能受限于界面处相位调制的空间分辨率。在此，我们基于一般公式引入一类新型超表面，其相移覆盖小于完整的0—2π范围，具有显著优势。更具体地，该方法可实现由更紧凑、相互作用更弱的散射体构成的超表面，从而相位调制更精确，并将超表面的性能极限推进到远超全范围相位梯度方法的领域。将这一概念应用于等离激元与介电表面，我们展示了大相位梯度带来的高数值孔径浸没金属透镜（NA=1.4），在可见光波长下具有近衍射极限分辨率（~0.32λ）。我们的概念实现了附加功能，如单层上的宽带性能与波长解复用，超越了单层等离激元超表面的理论交叉偏振传输效率极限，并为介电超表面带来67%的效率。本工作为 realization of 高分辨率平面光学元件与高效等离激元超器件铺平了道路。
引用
@article{arxiv.1807.06997,
title = {High-Efficiency, Extreme-Numerical-Aperture Metasurfaces Based on Partial Control of the Phase of Light},
author = {Claudio U. Hail and Dimos Poulikakos and Hadi Eghlidi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1807.06997},
year = {2018}
}
备注
17 pages, 5 figures