Unternehmensnachrichten über Eine Einführung in Metalenses

Metallense (Metasurfaces) werden zunehmend als eine praktikable Lösung zur Verbesserung der Systemleistung betrachtet und gleichzeitig die Systemgröße und das Gewicht in komplexen Bildgebungs- und Beleuchtungsgeräten reduzieren.Dies liegt daran, dass ein einzelner Metallens in der Regel verwendet werden kann, um die gleiche Leistung zu erzielen, wie mehrere "traditionelle" optische Komponenten verwendet werden, um zu erreichen.

Die Entwicklung von Metalllinsen, die den Anforderungen des Systems entsprechen und in großem Umfang hergestellt werden können, bleibt jedoch eine große Herausforderung. 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.

Was ist ein Metalens?

Für einen Metallens wird ein sub-Wellenlängen- "metatomisches" Muster auf der Oberfläche des Dielektrikums verwendet, um das eingehende Licht zu regulieren.Das metaatomische Muster verändert die Phasenverteilung des eingehenden Strahls.Metatome sind winzige nanoskalige Strukturen mit unterschiedlichen Formen und Größen, und ihre Positionen auf der Linse können beliebig sein.mit einer Breite von mehr als 20 mm,Obwohl der Begriff "Linse" in Metalllinsen impliziert, dass diese Komponenten zur Fokussierung von Licht wie traditionelle Linsen verwendet werden,Es wurde von der Industrie übernommen, um das breite Spektrum der Funktionen der Phasenmanipulation zu umfassen.Um diese Phasenmodulation zu erreichen, benötigt ein Metallens einen signifikanten Unterschied zwischen dem Brechungsindex der Metatome und dem Brechungsindex der umgebenden Materialien.Das für die Metalllinsen verwendete Material hängt vom Zielwellenlängenbereich der betreffenden Anwendung ab., bei denen die Materialabsorption minimal ist und die Fertigungstechnologie den Anforderungen an die Größe der Merkmale gerecht wird.Silizium wird in der Regel für Anwendungen im Nahen Infrarot (IR) wie LiDAR-Sensoren verwendet., während Titandioxid, Galliumnitrid und Siliziumnitrid für Kameraanwendungen im sichtbaren Wellenlängenbereich in Betracht gezogen werden.

Was sind die Vorteile von Metalenses?

Metalllinsen sind eine flache und leichte Option, die sperrige traditionelle Linsen und andere Komponenten in optischen Systemen ersetzen kann.Ein einzelnes dünnes Metallens kann die Funktionen mehrerer optischer Komponenten zu einem komplexen System kombinierenMetallens können auch für zusätzliche Funktionen wie Polarisierungsmanipulation und Spaltung verwendet werden.Polarisierung wird verwendet, um die Funktionen von Quellen wie Punktprojektoren und Diffusoren zu kombinieren, um 3D-Sensing in Anwendungen wie AR und computergestützter Fotografie zu erreichen.

Was sind die Anwendungen von Metallens?

Superlinsen können in jeder Situation verwendet werden, in der Größe und Gewicht der optischen Komponenten im System reduziert werden müssen.Dazu gehören LiDAR- und Gesichtserkennungssysteme für die 3D-Erfassung autonomer Fahrzeuge., medizinische Geräte wie Endoskope und Mikroskope, Überwachungssysteme wie Infrarot- und Bildverarbeitungskameras, Anzeige- und Bildgebungssysteme wie Mobiltelefonkameras,CMOS-Bildsensoren und AR/VR-Kopfhörer, und Laser-Holographie usw.