平面光學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下起作用。

材料科學家最近試圖實現(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。在這項工作中，Cheng-Feng Pan 和新加坡和中國工程產(chǎn)品開發(fā)、信息技術(shù)和計算機工程的科學家團隊提出了一種設計高數(shù)值孔徑、寬帶和偏振不敏感多層消色差超透鏡的新方法。

材料科學家將拓撲優(yōu)化和全波長模擬相結(jié)合，使用雙光子光刻技術(shù)逆向設計超透鏡。研究團隊展示了工程結(jié)構(gòu)在白光和紅、綠、藍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)實現(xiàn)寬帶和多功能元設備的能力。研究結(jié)果現(xiàn)已發(fā)表在《科學進展》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展表明，實現(xiàn)適用于光場成像、生物分析、醫(yī)學和量子技術(shù)等各種應用的卓越成像性能具有重要意義。例如，消色差透鏡通過寬帶響應來捕獲顏色信息，從而擴展了光子器件的設計可能性和應用場景。