液晶驱动的可变焦消色差金属透镜

《Laser & Photonics Reviews》：Liquid-Crystal-Enabled Varifocal Achromatic Metalens

提出了一种基于液态晶体集成硅金属透镜的可变焦色散补偿金属透镜设计，实现了1.0-1.6 THz范围内双焦点（10.20和13.76 mm）的动态色散补偿，并成功应用于双深度多光谱药物成像，为太赫兹自适应技术提供了新框架

　　

摘要

在快速发展的太赫兹领域，具有动态功能的集成平面光学器件需求量很大。特别是，变焦消色差金属透镜在生化鉴别成像和无损检测方面尤为迫切需要。本文提出了一种实现变焦消色差金属透镜的设计方法。该方法基于预先设定的传播相位群延迟，同时补偿可切换焦点的基本相位轮廓的衍射色散。该概念通过液晶集成硅金属透镜进行了验证。圆柱形超原子的主轴方向提供固定的几何相位，光图案化的液晶提供可切换的几何相位，而补偿效果则来源于圆柱形超原子的形状变化。仿真和实验均证实了该透镜能够在1.0–1.6 THz范围内实现两个不同焦点（10.20毫米和13.76毫米）的可切换消色差聚焦。此外，还使用两种药物展示了该技术用于无损安全筛查和药品识别的潜力。所提出的策略为下一代自适应太赫兹技术和应用奠定了基础。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。