具有衍射极限性能的可重构全电介质超透镜
光学
2022-01-20 v2 应用物理
摘要
主动超表面是指其光学特性可在制备后进行调制的超表面，近年来已成为一个被深入探索的领域。然而，迄今为止的努力在调谐范围、光学质量和效率方面仍面临主要性能限制，尤其是对于非机械驱动机制。在本文中，我们引入了一种主动超表面平台，结合覆盖完整2范围的相位调谐以及基于光学相变材料（O-PCMs）的全电介质、低损耗架构的衍射极限性能。我们提出了一种通用设计原理，使超表面能够在两个任意相位分布之间切换，并提出了一种专为主动超光学量身定制的优值（FOM）。我们实现该方法以实现一个在5.2 m波长工作的高性能变焦超透镜。该超透镜使用Ge2Sb2Se4Te1（GSST）构建，这是一种具有大折射率对比度（ n > 1）且在非晶态和晶态下均具有独特宽带低损耗特性的O-PCM。该可重构超透镜在两种状态下对线偏振光的聚焦效率均高于20%，并具有29.5 dB的创纪录大切换对比度。我们进一步使用该校验了超透镜在两种光学状态下的无像差成像，这代表了具有衍射极限性能的非机械主动超透镜的首次实验演示。
引用
@article{arxiv.1911.12970,
title = {Reconfigurable all-dielectric metalens with diffraction limited performance},
author = {Mikhail Y. Shalaginov and Sensong An and Yifei Zhang and Fan Yang and Peter Su and Vladimir Liberman and Jeffrey B. Chou and Christopher M. Roberts and Myungkoo Kang and Carlos Rios and Qingyang Du and Clayton Fowler and Anuradha Agarwal and Kathleen Richardson and Clara Rivero-Baleine and Hualiang Zhang and Juejun Hu and Tian Gu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.12970},
year = {2022}
}