消色差超构表面复合透镜

摘要

超构表面因其体积轻薄易于集成化,有望在某些特定场合取代传统透镜实现多功能光学器件。超构表面的光束偏转角随波长的增加而增大,与传统折射透镜相比产生相反的色散,这种色散又被称为“异常色散”或“负色散”。理论上利用超构表面的负色散和传统折射光学器件的正色散相抵消,可以完全矫正光学系统的色差。由此出发,设计了一种基于光刻胶材料,由Pancharatnam-Berry(PB)相位型超构表面作为第一透镜,传统球面透镜作为第二透镜的消色差超构表面复合透镜,利用时域有限差分数值模拟软件FDTD Solutions探索了该透镜在780~980 nm波段的聚焦性能,证明了消色差光刻胶超构表面复合透镜优异的消色差效果。相对传统的消色差超构表面通过相位补偿来消色差的方法,这种消色差设计简单且高效,为特定波段内的消色差成像提供了一定的借鉴意义。