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西安光機所光學超透鏡研究取得進展

時間:2019-01-29  來源:文本大小:【 |  | 】  【打印

    近期,西安光机所瞬态光学与光子技术国家重點實驗室微纳光子集成课题组国际首次利用单层超透镜(metalens)實現了左、右旋圓偏振光在三維空間的分離聚焦,打破了以往自旋相關光束聚焦的對稱性,超越了傳統幾何光學透鏡的光場聚焦能力,對光學成像研究具有重要意義。傳統幾何光學透鏡僅是通過玻璃厚度的變化來調節入射光相位實現聚焦,無法完成矢量光場(如偏振、自旋等)的操控。超透鏡是一種二維平面透鏡結構,其體積極小,重量輕,易于集成,可實現對入射光振幅、相位、偏振等參量的靈活調控,在超分辨顯微成像、全息光學、消色差透鏡等方面有重要應用。該研究利用構成超透鏡的納米天線動力學相位與Pancharatnam-Berry几何相位结合的方法,通过巧妙设计超透镜上纳米天线几何结构与空间取向,在单层超透镜上同时实现了左、右旋圆偏振光相位的独立操控,在横向和径向完成了不同自旋态光束的聚焦,提升了超透镜的光束操控及聚焦能力,具有结构紧凑,灵活性强等优点,能够满足光学系统及器件小型化功能多样化的要求。该研究得到了中國科學院战略性先导科技专项(B)“大規模光子集成芯片和國家自然科學基金項目的大力資助。相關成果發表在Advanced Optical Materials上。 

  基于單層超透鏡的左、右旋圓偏振光分離聚焦 

論文链接:https://doi.org/10.1002/adom.201801365