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双波长偏振控制超表面透镜的设计

         
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摘要

随着现代光学的快速发展,光学元件在光学系统中成为了不可或缺的部分,因此超表面逐渐成为研究热点。超表面是由亚波长散射体阵列组成的纳米结构,由于其结构简单、厚度薄、易于集成、利用率高等优点被广泛应用。在可见光690 nm和近红外光880 nm处采用传播相位设计了偏振复用的透射型超表面透镜。该超表面透镜将x线偏振光的透镜设计与y线偏振光的透镜设计进行组合,实现了在同一超表面下2种波长不同偏振状态的3种超表面透镜,分别是f_(1)=f_(2)=7000 nm的共轴共焦超表面透镜和f_(1)=f_(2)=7000 nm,x_(d)=±4000 nm的离轴超表面透镜以及f_(1)=7000 nm,f_(2)=10000 nm的共轴不同焦超表面透镜。这3种超表面透镜不仅具有高的数值孔径(0.8),而且半峰全宽接近衍射极限,具有良好的聚焦能力,并且其在空间利用率上也得到了提高。这种紧凑、高数值孔径以及空间利用率高的双波长偏振复用的超表面设计为聚焦透镜的发展提供了有效的解决方法,并且在荧光显微镜、光学成像等中发挥着独特的潜力和优势。

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