Multispectral Chiral Imaging with a Metalens

偏振器 圆二色性 镜头(地质) 多光谱图像 光学 平面的 材料科学 圆极化 物理 化学 双折射 计算机科学 结晶学 计算机视觉 计算机图形学(图像) 微带线
作者
Mohammadreza Khorasaninejad,W. T. Chen,Alexander Y. Zhu,Jaewon Oh,Robert C. Devlin,D. Rousso,Federico Capasso
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:16 (7): 4595-4600 被引量:388
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.6b01897
摘要

The vast majority of biologically active compounds, ranging from amino acids to essential nutrients such as glucose, possess intrinsic handedness. This in turn gives rise to chiral optical properties that provide a basis for detecting and quantifying enantio-specific concentrations of these molecules. However, traditional chiroptical spectroscopy and imaging techniques require cascading of multiple optical components in sophisticated setups. Here, we present a planar lens with an engineered dispersive response, which simultaneously forms two images with opposite helicity of an object within the same field-of-view. In this way, chiroptical properties can be probed across the visible spectrum using only the lens and a camera without the addition of polarizers or dispersive optical devices. We map the circular dichroism of the exoskeleton of a chiral beetle, Chrysina gloriosa, which is known to exhibit high reflectivity of left-circularly polarized light, with high spatial resolution limited by the numerical aperture of the planar lens. Our results demonstrate the potential of metasurfaces in realizing a compact and multifunctional device with unprecedented imaging capabilities.
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