1 重庆理工大学两江人工智能学院,重庆 401135
2 国防科技大学理学院物质与材料科学实验中心,湖南 长沙 410073
提出了一种超分辨波长调控变焦超透镜的设计方法,同时对相位、色散、振幅进行调控,在提升超透镜轴向变焦能力的基础上,采用分层粒子群优化(HPSO)算法不断压缩超透镜的点扩散函数,使超透镜的半峰全宽(FWHM)不断逼近甚至小于衍射极限0.5λ/NA(NA为数值孔径)。作为理论验证,设计了一种工作在68~80 μm波长范围内的超分辨波长调控变焦超透镜。仿真结果表明,其轴向变焦能力约为常规衍射超透镜的1.52倍,在73~78 μm波长范围内的横向分辨率小于衍射极限。
光学设计 超透镜 波长调控光学变焦 振幅调控 分层粒子群优化算法 超分辨 光学学报
2023, 43(23): 2322001
暨南大学纳米光子学研究院广东省纳米光学操控重点实验室,广东 广州 511443
超构表面是人工设计的二维平面结构,可为光学器件的小型化和集成化提供新的思路。近年来,随着这一领域的不断发展,基于超构表面光学的各种光场调控机理和功能器件被提出。本文以光场操控的琼斯矩阵自由度为出发点,对近十年来的超构表面光学进展进行归类和综述,总结不同自由度琼斯矩阵的设计方法和相应的应用,并展望多自由度的超构器件研究的发展趋势。
超构表面 琼斯矩阵 多自由度 相位调控 振幅调控 光学学报
2023, 43(16): 1623007
清华大学 精密仪器系 精密测试技术及仪器国家重点实验室, 北京100084
计算全息能够在计算机中实现光学全息的波前衍射计算与波前数字编码, 并通过相干光照射全息图重建物光波前。但其空间带宽积受现有数字调制器件限制, 光学重建受振幅编码或相位编码引入的噪声影响。复振幅全息利用现有的光电调控器件实现全息图复振幅波前编码, 避免振幅项或相位项的损失, 兼有高运算效率、高空间带宽积和高重建精度等优势。基于双相位的复振幅光场调控方法因其理论完备性高、光学系统方案成熟, 在复振幅计算全息领域具有广阔的应用前景, 是全息三维显示重要的发展方向。本文综述了复振幅计算全息的原理与研究进展, 分析已报道的复振幅全息方案, 重点介绍复振幅的双相位调制原理与基于双相位原理的液晶空间光调制器复振幅全息显示系统。
复振幅调控 计算全息 液晶空间光调制器 complex modulation computer-generated holography liquid crystal spatial light modulator
1 南昌大学材料科学与工程学院, 江西 南昌 330031
2 南昌大学物理系, 江西 南昌 330031
3 南昌大学空间科学与技术研究院, 江西 南昌 330031
4 中国科学院上海微系统与信息技术研究所太赫兹固态技术重点实验室, 上海 200050
提出了每个超晶胞由8个不同V-形天线组成的双周期超晶胞错位超表面结构,并从理论和实验上研究了其特性。计算表明,当横电光垂直入射时,会得到共偏振透射和交叉偏振异常折射。通过调节两个超晶胞周期单元的横向错开距离,可改变异常折射的相位差,调控其振幅。实验结果表明,当4.3 THz的光垂直入射到两个超晶胞周期单元横向错开距离为0,2,4,6个V-形单元的样品上时,异常折射光强分别为入射光强的3.6%,1.7%,0.7%,1.9%,与计算结果一致。
集成光学 太赫兹 超表面 异常折射 振幅调控