光學(xué)超透鏡相比于傳統(tǒng)的幾何透鏡不僅光學(xué)性能優(yōu)異,并且體積小、可集成度高,在未來的便攜式小型化設(shè)備例如增強現(xiàn)實眼鏡、手機
鏡頭等應(yīng)用上前景廣闊。
,K .P,z~* :y%%Vx~ 對于傳統(tǒng)的幾何透鏡而言,一般通過改變透鏡的幾何形狀對波前進行重塑,
成像的
色差普遍來源于透鏡的材料色散。
W$ #FM$U 6#fl1GdH- 在由傳統(tǒng)的幾何透鏡組成的
光學(xué)系統(tǒng)中,可以級聯(lián)兩個或者三個單透鏡進行正負色散的補償來消除色差,然而這也會使得成像系統(tǒng)變得復(fù)雜并且其體積難以壓縮。對超透鏡而言,不同
波長的光通過單個超原子會積量不同的相位,并且不同波長出射后形成的相位面一般而言是不相同的,所以會聚焦在空間的不同位置從而產(chǎn)生色差。
}rsD$ [Rw0']i`4 為了消除超透鏡的成像色差,研究人員做了很多努力。從原理上而言,相位變化可控的微
納米超原子為控制色差提供了新的機制,為了實現(xiàn)聚焦,只需使得在光經(jīng)過透鏡不同位置處的相位變化滿足下面的關(guān)系式:
{&8-OoH ~ _ 0%sYkUc 其中,x, y表示相對于透鏡中心圖片的空間坐標(biāo),圖片表示
焦距,圖片表示對應(yīng)坐標(biāo)處的相位。由于超原子相位的變化是波長依賴的,如果要實現(xiàn)無色差的聚焦,則需要保證每一個空間坐標(biāo)處的相位都可以獨立控制。
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