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High-performance spaceplates through anti-optical null medium
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DOI：10.1016/j.optlastec.2025.113856.png)
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摘要
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超表面透镜相比传统折射透镜能够实现更紧凑的光学系统，但组件间的空气间隙仍是关键尺寸限制因素。为解决此问题，提出了空间板（spaceplate）概念，该概念能够在更短距离上复现自由空间传递函数，从而实现光学系统的进一步紧凑化。然而，谐振型空间板设计通常在数值孔径（NA）、透射率和压缩比之间面临不可避免的权衡。本文提出了一种基于强各向异性反光学零介质（anti-optical null medium）的变换光学设计空间板。反光学零介质的固有非局域性自然满足理想空间板的要求，同时与空气保持完美阻抗匹配——消除了法布里-珀罗（Fabry-Pérot）共振，从而消除了NA-压缩比的权衡。随后，我们在空气中设计了一种采用Zn-Ni-Fe/金属线多层结构的微波频段空间板，其参数接近理想空间板，并同时满足：(1) 空间压缩比为6；(2) NA为0.72；(3) 透射率>0.9。所提出的空间板可进一步扩展至其他频段（如光学波长），在生物显微成像和超薄柔性光电子器件等领域展现出显著的应用潜力。
期刊
O
IF:
5
论文数:
2.5K
被引数:
3.5W
机构
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