用于高性能 LWIR 极化相机的极化复用金属透镜阵列光学芯片
光学
2025-10-20 v1
摘要
与传统红外热成像相比，极化成像提供额外的极化信息，有效增强物体轮廓和图像对比度，广泛应用于军事和民用领域。然而，传统的长波红外极化相机面临严重的热噪声、低灵敏度和检测精度有限的问题。为此，本文报告了一种基于 achromatic 极化复用德国化金属透镜阵列光学芯片的新型降温 LWIR 极化相机，实现对焦平面线性极化成像的高精度分割。该系统演示出高精度的线性极化成像，金属透镜阵列在 8.4~11.6{\mu}m 波段实现平均透射率为 84.7%，极化消光比超过 10。基于介质表面的相机实现平均极化重建误差低于 0.981%，显著优于当今商业 LWIR 极化系统。此外，新相机在复杂场景下表现出优异的极化成像能力。据我们所知，这是世界上首个基于介质表面光学芯片的 LWIR 极化相机，其性能优于商业相机，推动了介质表面集成器件的实际应用发展。
引用
@article{arxiv.2510.15394,
title = {Polarization Multiplexed Metalens Array Optical Chip for High-Performance LWIR Polarimetric Camera},
author = {Shichuan Wang and Tie Hu and Zihan Mei and Xuancheng Peng and Bing Yan and Wenhong Zhou and Ming Zhao and Zhenyu Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.15394},
year = {2025}
}