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利用纳米压印光刻技术制造的高聚焦效率可见光超构透镜

光学 2023-12-22 v1 应用物理

摘要

超构表面能够精确控制光的属性,在商业应用方面具有广阔前景。然而,制造适用于大规模生产的可见光超构表面具有挑战性,需要可扩展的工艺。纳米压印光刻技术是一种具有成本效益且高产量的技术,能够满足这一可扩展性要求。本工作提出了一种掩模模板纳米压印光刻工艺,利用复合印章制造具有不同填充因子且可忽略波前像差的超构表面。作为概念验证,我们展示了一个直径为 6 mm、由数值孔径为 0.2 的氮化硅纳米柱构成、工作波长为 550 nm 的超构透镜。纳米压印超构透镜实现了 (81±181\pm1)% 的峰值聚焦效率,与通过电子束光刻制造、聚焦效率为 (89±189\pm1)% 的对照超构透镜相当。此外,还提供了为设计和工艺优化提供信息的空间分辨偏转效率和波前数据。这些结果突显了纳米压印光刻作为一种用于可见光超构表面制造的低成本、可扩展方法的潜力,有望在消费电子和成像系统中得到广泛采用。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.13851,
  title  = {Visible metalenses with high focusing efficiency fabricated using nanoimprint lithography},
  author = {Andrew McClung and Mahsa Torfeh and Vincent J. Einck and James J. Watkins and Amir Arbabi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.13851},
  year   = {2023}
}