可见光至长波红外的逆设计单体透镜成像
光学
2025-12-03 v1
摘要
色差是光学设计的根本性障碍，将大多数成像系统局限于通常受限于 的狭小光谱带。我们在此报告了一种单体逆设计的碳酸钾（KBr）透镜，实现了从 0.45 到 14 m 的宽带近乎色散焦点，这涵盖了可见光、近红外、中间红外和长波红外连续的光谱范围。这对应于 1.9 的光谱带宽比，接近理论极限 2，同时在整个范围内保持焦距几乎恒定。直径 19 毫米、焦距 22.5 毫米的光学元件为高光谱成像、中红外显微成像、超分辨率成像、穿透散射介质成像以及同时多带和远距离成像提供了单一紧凑平台。将 KBr 透镜与常规折射元件耦合可进一步构成混合望远镜，延续这些能力。通过将逆设计与可扩展制造相结合，本方法为面向生物医学、气候和环境监测以及太空探测的广泛部署超宽带成像器提供了一条途径。
引用
@article{arxiv.2512.02184,
title = {Visible to Longwave-infrared imaging via an inverse-designed monolithic lens},
author = {Syed N. Qadri and Apratim Majumder and John D. Hodges and Nicole Brimhall and Freddie Santiago and Rajesh Menon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.02184},
year = {2025}
}