超透镜完美聚焦光线，哈佛团队新发现引发光学革命

超透镜配对纳米纤维单元原理图：(a) 该单元由一个或多个尺寸不等但高度相同的 TiO2 纳米纤维组成，各单元间的平均间距为 p=400 nm。TiO2 纳米纤维的间隙为 g=60 nm。有着诸多可调控的自由度：长度 l，宽度 w，高度 h 和旋转角α，下标 1，2 分别表示左和右纳纤维。纳米纤维相对于单元中心 (400×400 nm2) 可旋转;(b) 超透镜组装区域的扫描电子显微镜照片。 

为了证明这一方法的可行性，研究团队设计和制造了消色差超透镜和其他多种衍射超透镜, 之后匹配合适的单元排列参数从而实现聚焦。 

可以看出，利用这一纳米纤维单元可进行非常精确的调控。另外，研究人比较了在特定垂直入射光的情况 470nm—670nm 波段的归一化的实验测量焦距位移与理论计算之间的偏差。同时在给定的 470nm 聚焦条件下，比较了不同超透镜下最大可聚焦的波长。 

 （a）不同 n 值下，470nm—670nm 波段的归一化的实验测量焦距位移与理论计算之间的偏差，记号为实验测量，实线为理论计算值；（b-d）在 470nm 聚焦波长的条件下，不同超透镜（不同 n 值）对于不同波长的聚焦情况，白色虚线对应 470nm 处的焦点；（e）对于衍射超透镜当超过 550nm 的时候就无法很好的聚焦；（f）消色差超透镜在 470nm—670nm 波段都有很好的聚焦效果。

除此之外，消色差的超透镜还可以聚焦白光。为此研究者设计了一个更大数值孔径 (0.02) 与直径 (220um) 的消色差超透镜，利用一个白光激光器聚焦了标准的美国空军分辨力测试图和西门子星图。

研究者设计的一个更大数值孔径 (0.02) 与直径 (220um) 的消色差超透镜聚焦的标准的美国空军分辨力测试图（左）和西门子分辨率测试星图（右）。