一種超薄介電超透鏡已經(jīng)被創(chuàng)造出來，它不但可以提高聚焦能力，也可以縮小到很小的尺寸，以便與光子學(xué)設(shè)備集成。

超透鏡利用超表面來操縱光線。作為平面鏡頭，它提供了一種輕量級的方式來減少彎曲鏡頭中經(jīng)常出現(xiàn)的失真。

由Xiaohang Li領(lǐng)導(dǎo)的KAUST團隊創(chuàng)造的反射透鏡，是由分布式布拉格反射器(DBR)上定制的TiO2納米孔陣列設(shè)計和制造的，DBR由交替的SiO2和TiO2層組成。

合成的超透鏡直徑只有300μm，數(shù)值孔徑為0.6，焦距為200μm。博士生Zahrah Alnakhli解釋說：“這種超透鏡是DBR界面上納米單元的特殊排列，旨在通過調(diào)整表面納米單元的位置和折射率來重塑反射光波前。這種全介質(zhì)反射超透鏡的內(nèi)在損耗可以忽略不計，而且易于制造。”

發(fā)表在《光學(xué)快報》上的研究表明，該超透鏡可以有效地將波長為633nm的紅光聚焦到具有正常入射角的入射光束的高質(zhì)量點。重要的是，與許多其他透鏡設(shè)計相比，該透鏡的聚焦質(zhì)量不會明顯下降，即使當(dāng)入射光束的角度達到30度。這種增強的離軸聚焦意義重大，因為它可以從光鑷到成像等廣泛的光學(xué)工作中受益。

在專業(yè)的納米制造實驗室制備超薄介電超透鏡

Alnakhli說：“離軸聚焦在基于半導(dǎo)體LED、激光器和用于通信、顯示、成像等的光電探測器的光學(xué)系統(tǒng)中有很多應(yīng)用。一個應(yīng)用是超長工作距離，使用鏡子來增加光學(xué)顯微鏡的工作距離。這是顯微應(yīng)用在工業(yè)和生物檢測中的一個重要特性，在這些領(lǐng)域，傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡的工作距離具有挑戰(zhàn)性�！�

到目前為止，KAUST團隊只制作了可見光波段的透鏡，但Alnakhli說，原則上這種方法可以應(yīng)用到其他光譜區(qū)域。Alnakhli說：“也有可能制造一個dbr超透鏡，在光譜的紅外波段工作，但使用不同的材料，如鍺。關(guān)鍵是，納米管材料的選擇取決于材料的復(fù)雜折射率。”

未來，KAUST團隊計劃進一步提高他們的超透鏡性能。Alnakhli說：“我正在努力提高透鏡的聚焦效率，這樣我就可以將它與其他光電設(shè)備集成。這可以在離軸應(yīng)用中增強發(fā)射光束的方向性”。

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