新型“平面透镜”能对蓝光和绿光无色差聚焦

近日，哈佛大学Federico Capasso团队公布了一种厚度小于1微米的新型“平面透镜”，能够实现对蓝光和绿光的无色差聚焦。这种新型透镜在该研究团队2016年开发的单色光学器件基础上进行了深度改良。研究成果发表于《Nano Letters》。

基于传统透镜的光学系统的重量往往随着长度的增长而增加。这主要是由于不同波长的光穿过单一透镜会产生色散，为了校正色差通常需要将不同曲率的透镜结合使用。对于希望镜头薄、简单且重量轻的智能手机等设备提供商来说，无疑是个头疼的难题。

2016年Federico团队发布了一款利用纳米柱实现光聚焦的新型平面透镜。该透镜采用了相同形状和尺寸的纳米柱体，只能对于405nm波长的紫光实现聚焦，因此使用范围受到限制。目前，该团队研究结果表明利用不同尺寸纳米柱组成的光学透镜能够实现490 – 550nm波长范围内蓝光和绿光的聚焦，从而避免了单色像差的产生。该透镜由二氧化钛纳米柱阵列组成，高约400nm，厚度变化范围为50至300 nm。纳米柱的阵列安排、形状、厚度及高度均需精心设计才能使蓝、绿波段的单色像差降至最低。研究人员表示该光学透镜能够使用标准芯片制造方法进行生产，并将在成像、光谱测量和传感等领域实现早期应用。