Achieving high numerical aperture near-infrared imaging based on an ultrathin cylinder dielectric metalens

材料科学 光学 镜头(地质) 电介质 光圈(计算机存储器) 圆柱 数值孔径 光电子学 焦距 极化(电化学)
作者
Kuo-Feng Lin,Chin-Chuan Hsieh,Shui-Chuan Hsin,Wen-Feng Hsieh
标识
DOI:10.1117/12.2542783
摘要

Artificial subwavelength dielectric meta-lens (ML), realization of ultrathin and light-weight, provides a potential candidate to replace traditional bulky curved lens with high image quality. A ML with 1.5 mm in diameter having numerical aperture NA ~ 0.60 at the near-infrared wavelength λ = 0.94 μm was designed by finite-difference timedomain (FDTD) method with speeding up optimization of MLs’ scheme by deep neural network (DNN) model. Additionally, an ultra-thin high NA ML was achieved by cost effective semiconductor manufacturing technology. The fabricated ML can focus an incident light down to a spot as small as ~ 5.2 μm with high optical efficiency of ~88.4% (focusing efficiency achieved 23.7%). We also provided efficient MLs’ semiconductor manufacturing technology for the development of optical device in the near-infrared image technology.
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