As metalenses (metasuperfícies) são cada vez mais vistas como uma solução viável para melhorar o desempenho do sistema, reduzindo ao mesmo tempo o tamanho e o peso do sistema em equipamentos complexos de imagem e iluminação.Isso ocorre porque um único metalens pode geralmente ser usado para alcançar o mesmo desempenho que vários componentes ópticos "tradicionais" são usados para alcançar.
Contudo, a concepção de lentes metálicas que possam satisfazer os requisitos do sistema e ser fabricadas em grande escala continua a ser um grande desafio. Part of the reason is that the diameter range of metalenses can range from hundreds of micrometers (when deployed in compact devices such as image sensors and endoscopes) to centimeters or longer (when used to replace thicker refractive components in systems such as mobile phone cameras or augmented reality (AR) headphones). The design of a practical and stable metalens requires multi-scale and multi-physical field simulations to accurately evaluate the performance of lenses within a large aperture range and the performance of internal metalenses in large optical systems.
O que é um metalens?
Para um metalens, um padrão "meta-atômico" de comprimento de onda na superfície do dielétrico é usado para regular a luz incidente.O padrão meta-atómico altera a distribuição de fases do feixe incidenteOs meta-átomos são pequenas estruturas em nanoescala com diferentes formas e tamanhos e suas posições na lente podem ser arbitrárias,com um diâmetro superior a 50 mm,Embora o termo "lente" em lentes metálicas implique que estes componentes são usados para focar a luz como lentes tradicionais,foi adoptado pela indústria para abranger a ampla gama de funções fornecidas pela manipulação de fasesPara conseguir esta modulação de fase, um metaleno requer uma diferença significativa entre o índice de refração dos meta-átomos e o índice de refração dos materiais circundantes.O material utilizado para metalenses depende da faixa de comprimento de onda alvo da aplicação de interesse, onde a absorção do material é mínima e a tecnologia de fabrico pode satisfazer os requisitos de tamanho das características.O silício é tipicamente considerado para aplicações de infravermelho próximo (IR), como sensores LiDAR., enquanto o dióxido de titânio, o nitruro de gálio e o nitruro de silício são considerados para aplicações de câmeras na faixa de comprimentos de onda visíveis.
Quais são as vantagens dos metalenses?
As lentes metálicas são uma opção plana e leve que pode substituir lentes tradicionais volumosas e outros componentes em sistemas ópticos.Um único metaleno fino pode combinar as funções de vários componentes ópticos em um sistema complexoO metalenses também pode ser usado para funções adicionais, como manipulação de polarização e divisão.A polarização é usada para combinar as funções de fontes como projetores pontuais e difusores para alcançar a detecção 3D em aplicações como AR e fotografia computacional.
Quais são as aplicações dos metalenses?
As superlentes podem ser utilizadas em qualquer situação em que seja necessário reduzir o tamanho e o peso dos componentes ópticos do sistema.Isto inclui sistemas LiDAR e de reconhecimento facial para detecção 3D de veículos autónomos., equipamento médico, como endoscópios e microscópios, sistemas de monitorização, como câmaras infravermelhas e de visão artificial, sistemas de visualização e imagem, como câmaras de telemóvel,Sensores de imagem CMOS e auscultadores AR/VR, e holografia a laser, etc.
Por favor verifique seu email!