近日，上海理工大学太赫兹技术创新研究院在庄松林院士指导下在偏振无关的太赫兹超表面长焦深透镜和纵向高宽容性成像研究取得新进展，上海市曙光学者臧小飞教授提出了一套新的理论方案，巧妙的设计了一种偏振无关的几何超表面；该方法充分考虑了几何超表面圆偏振聚焦的原理，将线偏振光分解为相互正交的圆偏振态并借鉴全息成像方法，合成任意偏振聚焦调控和焦深调控于一体，形成偏振无关的太赫兹波的超长聚焦焦深(焦深可达23λ)的调控(图一)，同时，实现纵向高宽容性的扫描成像(图二)。相关工作以题为” Polarization-insensitive metalens with extended focal depth and longitudinal high-tolerance imaging”发表于Advanced Optical Materials上。
近些年，超表面在电磁波的振幅和位相调控方面的研究较为广泛。 其中，几何超表面由亚波长的准二维微结构按照特定的排列方式构成，能够灵活的调控电磁波的波前(振幅、位相和偏振)。几何超表面在全息成像、轨道角动量波束、超表面透镜、偏振转换器等方面取得了很多突出的研究成果。几何超表面透镜由于其“超薄”可集成的特性，引起了众多科研工作者的关注。然而，几何超表面中的各项异性单元结构“只能”实现对圆偏振的电磁波实现波前调控，比如实现左旋圆偏振光的聚焦荷右旋偏振光的散焦；导致目前大部分几何超表面透镜“只能”实现均为特定圆偏振态的聚焦光斑，阻碍了其应用范围。
图一：偏振无关的太赫兹长焦深超表面透镜
图二：偏振无关的太赫兹长焦深超表面透镜的纵向高宽容性成像
文章链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adom.201901342
