长红外双波长共聚焦超透镜设计研究

作者:徐平; 李雄超; 肖钰斐; 杨拓; 张旭琳; 黄海漩; 王梦禹; 袁霞; 徐海东
来源:Acta Physica Sinica, 2023, 72(01): 185-192.
DOI:10.7498/aps.72.20221752

摘要

本文提出并设计了一种由简单微元结构组成的超透镜,可同时实现长红外双波长共聚焦功能.基于广义斯涅耳定律和传输相位调制机理,通过建立科学评价函数选取最优的微元结构排列组成超透镜.设计结果表明,该超透镜实现了波长为10.6和9.3μm的双波长共聚焦,且具有较高聚焦效率、聚焦光斑接近于衍射极限,并定量分析了超透镜微元结构参数冗余度,得到其对聚焦效率的影响趋势.本文设计的超透镜有望满足长红外光学共聚焦系统集成化、微型化的需求,在激光外科手术、工业切割焊接等领域有着重要的应用价值.

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