偏振编码透镜纳米印刷：基于单层超表面

基于超表面的纳米印刷已实现超高分辨率灰度或彩色图像显示。然而，尽管已提出多种复用方法来增加设计自由度，单层超表面允许的独立纳米印刷图像的最大数量仍然有限。在这项工作中，我们通过将不同观察角度的图像转换为傅里叶空间中不同位置的映射，并同时控制多个偏振通道的复电场，大幅提升了纳米印刷的复用极限。我们提出的偏振编码透镜纳米印刷（Pollen），借助改进的进化算法，允许根据视角显示多幅图像，类似于传统透镜印刷但无需透镜层。此外，它扩展了显示能力以涵盖多个偏振态。凭借控制三个偏振通道复振幅的能力，我们通过数值和实验演示生成了13幅不同的灰度中国水墨画图像、49个二值图案和三组3D纳米印刷图像，总计25个独特视觉内容。这些结果代表了迄今为止记录的最大数量的超高分辨率图像。我们创新的Pollen技术有望促进现代光学应用的发展，包括但不限于光学加密、光学数据存储、轻量级显示以及增强现实和虚拟现实。