基于不同波长的光实现多功能超透镜
来自哈佛大学的约翰A.保尔森工程与应用科学学院(SEAS)的研究人员已经开发出一种平面光学元件，同时它也是一种超透镜，这种显微镜的物镜，可以观察小于光波长的分辨率细节，并且可用于光涡旋和全息发生器。每个功能由不同波长的光实现控制。 k]W ~_
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“这种新的平面光学器件的突破，它可以从根本上基于光波长变化反映了其功能，”Federico Capasso说，他是该学院应用物理专业的教授，并且还是该项研究的资深作者。“通过对波长分工，我们开辟了一系列超表面材料应用的新的可能性。” V}(snG,
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上图所示是多波长消色元透镜的原理图。除了作为一个光束和全息发生器，这元透镜可以在相同距离上聚焦四种不同波长（R，Y，G，和B）的光。来源：哈佛大学。 (cJb/|?3
这项研究发表在《纳米快报（Nano Letters）》上。 I@~hz%'
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“在这个研究中，我们对不同波长的光赋予不同的功能需求，” Zhujun Shi说，他是该篇论文的第一作者。“与以前的平板光学器件相比，这种器件有一个额外的自由度，可以在不同波长调谐。例如，在一个颜色，这个镜头表现的像一个传统的元透镜但另一波长，产生涡旋光束。” tep_g4CQR_
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哈佛大学技术开发办公室保护了与这个项目有关的知识产权，并正在探索商业化的机会。 94Mh/A9k
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这种新型镜头研究的基础是卡帕索实验室早期开发的一些技术，即采用不同的偏振光改变镜头的功能。但由于只有两种形式的圆偏振光按顺时针或逆时针方向，研究人员只能实现两个不同功能的超材料表面。 m:A 7*r[
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“通过利用波长控制器件的功能，而不是只有两个偏振态，我们已经大大增加了镜头的信息量，”Mohammadreza Khorasaninejad说，他是卡帕索实验室前博士后研究员，并且还是文章共同第一作者，我们证明了该元透镜在蓝色、绿色、黄色和红色的不同波长，并且可以实现两个光束发生器和一个全彩色全息图。” z 3)pvX5
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虽然这并不是第一个将函数与波长连接的透镜，但它是最有效的。以前的波长依赖元透镜编码不同功能的表面的不同区域；例如，红色的光将集中在一个象限，在另一个象限是蓝色的光。 Qa~dd{?
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利用这项技术，Shi和团队的其他成员设计了纳米级的光学元件，将功能嵌入到整个镜头中。 <_&tP=h
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“通过在一定区域单一层实现所有编码，我们改进了从以前的波长依赖的超表面材料，把其效率从8%提高到超过30%，” Yao-Wei Huang,说，他也是该论文的共同第一作者。 (wLzkV/6
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下一步，该小组的目标是进一步提高这种效率，研制出一种透射式而不是反射式的透镜。 ]Ija,C!#
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原文来源：https://phys.org/news/2018-03-multifunctional-metalens.html（据实验帮译文有所修改）
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