一个10×连续变焦的metalens系统,具有超宽的视野和接近衍射限制的分辨率

科学领域:

• 光学和光子学 在光学和光子学.
• 纳米技术 纳米技术
• 图像系统的成像系统

背景情况:

• 莫雷金属镜头提供紧的形状因子和高变焦比用于成像.
• 现有的metalens变焦系统经常面临异常控制和视野限制的挑战.

研究的目的:

• 提出和演示一个新的Moiré变焦金属系统,连续10×变焦.
• 为了实现广的视野和接近衍射限制的成像性能.
• 开发一个金属系统的综合设计和验证管道.

主要方法:

• 一个Moiré变焦金属系统被设计和制造.
• 一个带有轴转换的可变光圈被纳入,以抑制偏差.
• 系统的性能通过光学指标在变焦和视野范围内进行了评估.
• 建立了一个综合设计管道,将几何光学,标尺衍射和电磁理论结合起来.

主要成果:

• 在1,064 nm. 实现了连续10×变焦 (2.222 mm焦距) 的10×变焦.
• 将全视野扩展到93°.
• 在整个操作范围内保持接近衍射限制的成像分辨率 (斯特雷尔比率> 0.9).
• 显示了大约4.2 × 32毫米的紧光学体积.
• 通过抑制偏差,实现了从2.5到7.5的f数.

结论:

• 拟议的Moiré变焦金属系统提供了卓越的性能和小型化潜力.
• 综合的多理论设计管道为开发先进的金属系统提供了一种高效和可概括的方法.
• 这项技术与商业光学竞争,为紧,高性能成像应用开辟了新的途径.