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| 1 | Crosstalk-free achromatic full Stokes imaging polarimetry metasurface enabled by polarization-dependent phase optimization显示文摘Imaging polarimetry is one of the most widely used analytical technologies for object detection and analysis.To date,most metasurface-based polarimetry techniques are severely limited by narrow operating bandwidths and inevitable crosstalk,leading to detrimental effects on imaging quality and measurement accuracy.Here,we propose a crosstalkfree broadband achromatic full Stokes imaging polarimeter consisting of polarization-sensitive dielectric metalenses,implemented by the principle of polarization-dependent phase optimization.Compared with the single-polarization optimization method,the average crosstalk has been reduced over three times under incident light with arbitrary polarization ranging from 9μm to 12μm,which guarantees the measurement of the polarization state more precisely.The experimental results indicate that the designed polarization-sensitive metalenses can effectively eliminate the chromatic aberration with polarization selectivity and negligible crosstalk.The measured average relative errors are 7.08%,8.62%,7.15%,and 7.59%at 9.3,9.6,10.3,and 10.6μm,respectively.Simultaneously,the broadband full polarization imaging capability of the device is also verified.This work is expected to have potential applications in wavefront detection,remote sensing,light-field imaging,and so forth. | Yaxin Zhang Mingbo Pu Jinjin Jin Xinjian Lu Yinghui Guo Jixiang Cai Fei Zhang Yingli Ha Qiong He Mingfeng Xu Xiong Li Xiaoliang Ma Xiangang Luo | 2022 | Opto-Electronic Advances2022，5，11： | 6 |
| 2 | 用于可见光波段切趾成像的宽带消色差超表面滤波器显示文摘切趾在成像和光通信领域得到了重要的应用。传统的切趾方法基于相位或者振幅调制,存在工作带宽窄或者分辨力低的问题。本文提出了一种宽带消色差的超表面滤波器,可以在不损失空间分辨力的情况下实现切趾成像。通过该滤波器在整个可见光波段完成了几乎无色散的相位调制。仿真结果表明,超表面滤波器的聚焦效率是相位滤波器的两倍;其成像对比度可以提升至高斯滤波器的三倍。通过我们的方法,在400 nm到700 nm的可见光波段内,点扩散函数的旁瓣能被压缩到10^(-5)数量级,同时能够实现衍射极限甚至超衍射的分辨力。 | 李柱 王长涛 孔维杰 王彦钦 郭迎辉 李雄 马晓亮 蒲明博 罗先刚 | 2021 | 光电工程2021，48，5： | 4 |
| 3 | 利用液晶透镜实现的局部变倍成像系统显示文摘提出了一种液晶透镜与玻璃镜头组合的新型局部变倍成像系统,以解决传统变倍成像系统中机械结构体积较大、非线性运动设计难度较大、变倍数离散等问题。首先对所提出系统进行了说明,给出了系统各参数间的关系。对实验装置进行了介绍,重点介绍了液晶透镜结构及双偏振结构。对所提系统进行了实验验证,通过改变液晶透镜组所加电压调节孔径区域内成像变倍比。这说明在系统组件无机械移动的条件下可通过调节液晶透镜组所加电压实现局部变倍成像,且变倍比连续可调。此系统不仅简化了传统变倍成像系统的机械结构,使变倍系统轻量化、小型化成为可能,还为图像细节信息的获取与分辨提供了新方法。 | 胡轶瑶 刘志强 孙涛 陶溢 | 2022 | 光学学报2022，42，23： | 3 |
| 4 | 基于相关性选择的微型计算光谱探测技术显示文摘得益于体积小、结构紧凑、易集成等优势,基于超构表面的微型光谱探测技术近年来被广泛研究。然而,现有基于超构表面的微型光谱探测系统设计过程中,通常缺乏对超构表面透射光谱相关性均值与重建质量的定量分析。现有设计过程中采用随机选择方法,无法保证重建质量最优。本文定量分析了超构表面透射光谱的相关性均值与重建质量的关系,提出了一种用于微型光谱探测的超构表面设计方法。此外,本文还验证了基于超构表面的微型光谱探测技术的光谱特性,相较于随机选择设计方法,本文所提出方法可提高宽带光谱和图像光谱的重建质量。 | 杨港 郭迎辉 蒲明博 李雄 罗先刚 | 2022 | 光电工程2022，49，10： | 3 |
| 5 | 基于伴随仿真的偏振复用超构透镜显示文摘偏振成像技术在目标探测、生物医学等领域具有重要应用价值,基于超构表面设计的偏振成像系统可以有效避免传统偏振成像系统存在的结构复杂、体积和质量大等问题,有利于实现光学系统微型化、轻量化和集成化。然而,传统超构表面设计方法忽略了超构表面结构的局部非周期性引起的近场电磁耦合,在大数值孔径的条件下会严重影响器件的衍射效率。为了解决这个问题,本文提出了一种基于边界优化的偏振复用超构透镜设计方法,并由此设计了一种能对x和y偏振光独立调控的大数值孔径(~0.94)偏振成像超构透镜。在基于人工择优初始结构的优化设计中,通过参数扫描、人工择优的传统设计方法得到超构透镜初始结构,然后通过边界优化方法对超构透镜进行进一步的优化,其衍射效率相比于优化前可以提高20%左右;在基于均匀阵列初始结构的优化设计中,通过20次左右的迭代,超构透镜衍射效率可以达到92%左右。本文提出的优化设计方法可有效提高偏振复用超构表面器件效率,并且能够简化多功能超构表面的设计步骤,在偏振成像、光通信等领域具有应用前景。 | 刘永健 张飞 谢婷 蒲明博 赵泽宇 李雄 马晓亮 沈同圣 罗先刚 | 2021 | 中国光学2021，14，4： | 2 |
| 6 | 基于悬链线纳米粒子超构表面的线偏振光SPPs定向激发显示文摘表面等离激元(Surface plasmon polaritons,SPPs)定向激发是片上集成光子系统研发的基础,利用悬链线超构表面来实现SPPs的定向激发调控是近年来的热点和前沿领域,但现有研究多针对圆偏振光,线偏振光SPPs的定向激发相对较少。本文设计了一个基于悬链线纳米粒子的超构表面来实现线偏振光SPPs定向激发。采用时域有限差分法计算了x偏振光入射下的光谱消光比曲线和电场分布,根据多级散射理论和惠更斯-菲涅尔原理解释了定向激发的物理机制。仿真结果显示,悬链线纳米粒子超构表面对线偏振SPPs的定向调控是有效的,峰值消光比可达27 dB(对应入射波长820 nm),10 dB以上带宽约为47 nm(798 nm~845 nm),该结果有助于悬链线多功能器件的研究与开发。 | 韩莹莹 陈盼盼 王曼 黄万霞 石风华 石建平 | 2022 | 光电工程2022，49，10： | 0 |
| 7 | Wavelength and polarization dual-multiplexed imaging based on holographic metasurfaces显示文摘In light of the powerful light manipulation ability of holographic metasurfaces,optical imaging with wavelength multiplexing and polarization multiplexing is performed in this paper.The metasurface is composed of identical rectangular nanoholes etched in silver film.Three imaging effects,including the in-plane color imaging,three-dimensional wavelength-encrypted imaging,and polarization-multiplexing wavelength-encrypted imaging,are realized.The designed metasurface has compact structure,and the obtained image has lower noise.The simulation and experiment results give the verification.Multiple images,including spatial multiplexing,wavelength multiplexing,and polarization multiplexing,exhibit immense potentialities of metasurfaces,and this work is helpful for expanding the applications of metasurfaces. | 许继莲 岳智远 路佩遥 武瑞 姜昆 蒋喜全 滕树云 | 2023 | Chinese Optics Letters2023，21，10： | 0 |
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