平面光學(xué)器件由含有高折射率材料的納米結(jié)構(gòu)制成，用于生產(chǎn)外形纖薄的透鏡，這些透鏡僅在特定波長(zhǎng)下起作用。

材料科學(xué)家最近試圖實(shí)現(xiàn)消色差透鏡，以揭示數(shù)值孔徑和帶寬之間的權(quán)衡，這限制了這種材料的性能。在這項(xiàng)工作中，Cheng-Feng Pan 和新加坡和中國(guó)工程產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)工程的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)提出了一種設(shè)計(jì)高數(shù)值孔徑、寬帶和偏振不敏感多層消色差超透鏡的新方法。

材料科學(xué)家將拓?fù)鋬?yōu)化和全波長(zhǎng)模擬相結(jié)合，使用雙光子光刻技術(shù)逆向設(shè)計(jì)超透鏡。研究團(tuán)隊(duì)展示了工程結(jié)構(gòu)在白光和紅、綠、藍(lán)窄帶照明下的寬帶成像性能。

研究結(jié)果突出了3D打印多層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)寬帶和多功能元設(shè)備的能力。研究結(jié)果現(xiàn)已發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》上，并刊登在該雜志的封面上。

不同單透鏡和多層透鏡的消色差性能。

成像性能

超透鏡在微觀和宏觀尺度上的最新進(jìn)展表明，實(shí)現(xiàn)適用于光場(chǎng)成像、生物分析、醫(yī)學(xué)和量子技術(shù)等各種應(yīng)用的卓越成像性能具有重要意義。例如，消色差透鏡通過(guò)寬帶響應(yīng)來(lái)捕獲顏色信息，從而擴(kuò)展了光子器件的設(shè)計(jì)可能性和應(yīng)用場(chǎng)景。