通过单细胞超表面的逆向设计实现多色与三维全息
光学
2022-07-12 v1
摘要
超表面生成的全息术已成为一种通过超紧凑器件操控光的光学特性来完整重现生动场景的有前景的途径。然而，由于单个元原子的容量限制，使用单个超表面实现多个全息图像仍然困难。在本工作中，我们提出一种基于梯度下降优化的逆向设计方法，将多段全息信息编码进单个超表面。所提方法允许对单细胞超表面进行逆向设计，无需复杂的元原子设计策略，便于使用宽带低损耗材料进行高通量制备。通过利用所提设计方法，我们设计并实验演示了多平面 RGB 彩色全息图与三维全息图。最多演示了十八个不同的超表面生成全息图像，实现了单个纯相位超表面的业界最优数据容量。据我们所知，我们展示了超表面生成三维全息图的首次实验演示，其在每个平面具有完全独立且不同的图像。通过展示单个超表面的高密度全息信息，本研究结果为实用的超表面生成全息术提供了一条可行途径，最终迈向在光存储、显示和全彩成像中的应用。
引用
@article{arxiv.2207.04778,
title = {Multicolor and 3D holography realized by inverse design of single-celled metasurfaces},
author = {Sunae So and Joohoon Kim and Trevon Badloe and Chihun Lee and Younghwan Yang and Hyunjung Kang and Junsuk Rho},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.04778},
year = {2022}
}