所有介电高效无色元透镜使用逆向设计优化.
Abdullah Maher1, Mohamed A Swillam2
1Department of Physics, The American University in Cairo, New Cairo, 11835, Egypt.
Scientific reports
|November 2, 2023
概括
这项研究介绍了一种使用拓优化设计的新型无色元透镜. 超级镜头在广泛的波长范围内实现了高聚焦效率,用于多个高数值光圈.
科学领域:
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 超材料是指一种超材料.
- 计算设计的计算设计.
背景情况:
- 无色元透镜对于先进的光学系统至关重要,但实现宽带高效率仍然具有挑战性.
- 反向设计和拓优化为设计复杂的光学纳米结构提供了强大的工具.
研究的目的:
- 使用拓优化开发一个高效的无色元镜头.
- 为了证明宽带聚焦性能在广泛的波长范围和高数值光圈.
主要方法:
- 采用了用于元镜头设计的拓优化方法的逆向设计.
- 雇员 Kreisselmeier-Steinhauser (k-s) 的目标函数用于优化.
- 在400-800nm波长频段使用直接溶解器验证的性能.
主要成果:
- 实现了高聚焦效率的无色元镜头与数值光圈 (NA) 的0.7,0.8和0.9.9.
- 在400-800 nm的宽带波长范围内表现出稳定的性能.
- 在各种高NA条件下,优化的设计表现出一致的高效率.
结论:
- 拓优化对于设计高性能无色元镜头是有效的.
- 开发的元镜头提供宽带无色性能,适合苛刻的光学应用.
- 这种方法可以创建紧,高效的光学元件,具有定制的功能.
