Оптичні метаповерхні для систем формування зображень
DOI:
https://doi.org/10.35681/1560-9189.2022.24.1.262795Ключові слова:
метаповерхні. субхвильові масиви,нанолітографія, наноструктуровані елементи, поляризація світла, субхвильові відстаніАнотація
Представлено результати аналізу властивостей і технологій створення оптичних метаповерхонь для систем обробки та трансформації оптичних зображень. Визначено базові технології виготовлення оптичних метаповерхонь і матеріалів для створення оптичних метаповерхонь. Особливу увагу приділено аналізу методів використання активних метаповерхонь. Наведено дані про перспективність викорис-тання халькогенідних напівпровідників з фазовими переходами як матеріалів для активних метаповерхонь.
Посилання
Capasso F. The future and promise of flat optics: a personal perspective. Nanophotonics. 2018. Vol. 7, No. 6. P. 953–957. https://doi.org/10.1515/nanoph-2018-0004.
Yu N., Capasso F. Flat optics with designer metasurfaces. Nature Mater. 2014. Vol. 13. P. 139–150. https://doi.org/10.1038/nmat3839.
He-Shanshan, Wang-Ruisi and Luo Hailu. Computing metasurfaces for all-optical image processing: a brief review. Nanophotonics. 2022. Vol. 11, No. 6. P. 1083–1108. https://doi.org/10.1515/ nanoph-2021-0823.
Banerji S., Meem M., Majumder A., Guevara Vasquez F., Sensale-Rodriguez B., and Menon R. Imaging with flat optics: metalenses or diffractive lenses. Optica. 2019. Vol. 6, No. 6. P. 805–810. https://doi.org/10.1364/OPTICA.6.000805.
Chen Hou-Tong, Taylor Antoinette J., Yu Nanfang. A review of metasurfaces: Physics and applications. Reports on Progress in Physics. 2016. Vol. 79, No. 7. 076401. https://doi.org/10.1088/0034-4885/79/7/076401.
Devlin R.C., Khorasaninejad M., Ting Chen Wei, Oh J., Capasso F. High-efficiency metasurfaces for visible spectrum. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2016. Vol. 113, No. 38. P. 10473–10478. DOI: 10.1073/pnas.1611740113.
Guo X., Ding Y., Duan Y., and Ni X. Nonreciprocal metasurface with space-time phase modulation. Light: Science & Applications, 2019. Vol. 8, No. 123. https://doi:10.1038/s41377-019-0225-z.
Wei Ting Chen, Alexander Y. Zhu, Jared Sisler, Yao-Wei Huang, Kerolos M.A. Yousef, Eric Lee, Cheng Wei Qiu, Federico Capasso. Broadband Achromatic Metasurface Refractive Optics. Nano Letters. 2018. Vol. 18, No. 12. P. 7801–7808. https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.8b03567.
The Dawn of New Optics: Emerging Metamaterials. URL: https://www.photonics.com/Articles/ The_Dawn_of_New_Optics_Emerging_Metamaterials/a64154No.:~:text=One%20goal%20of%20a%20tunable,holographic%20displays%2C%20and%20quantum%20levitation
Petrov V.V., Kryuchyn A.A., Kunyts'kyy Yu.A., Rubish V.M., Lapchuk A.S., Kostyukevych S.O. Metody nanolitohrafiyi. – Kyiv: Nauk. dumka, 2015. 262 s.
Kryuchyn A.A., Petrov V.V., Rubish V.M., Trunov M.L., Lytvyn P.M., Kostyukevich S.A. Formation of Nanoscale Structures on Chalcogenide Films. Phys. Stat. Solidi B. 2017. Vol. 255. No. 1700405. https://doi:10.1002/pssb.201700405.
Liang H., Martins A., Ben-Hur V. Borges, Zhou J., Martins E.R., Li J., Krauss T.F. High performance metalenses: numerical aperture, aberrations, chromaticity, and trade-offs. Optica. 2019. Vol. 6, No. 12. P. 1461-1470. https://doi.org/10.1364/OPTICA.6.001461.
Pors A., Nielsen M.G., Bozhevolnyi S.I. Analog Computing Using Reflective Plasmonic Metasurfaces. Nano Letters. 2015. Vol. 1. P. 791–797 https://doi.org/10.1021/nl5047297
Jung C., Kim G., Jeong M., Jang J., Dong Z., Badloe T., Yang J.K.W., Rho J. Metasurface-Driven Optically Variable Devices. Chem. Rev. 2021. Vol. 121, No. 21. P. 13013–13050. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.1c00294.
Rubin N.A., Zaidi A., Dorrah A.H., Shiand Z., Capasso F. Jones matrix holography with metasurfaces. Science Advances, 2021. Vol. 7, No. 33. Article number: eabg7488 DOI:10.1126/sciadv. abg7488.
Wei Q., L.Huang, T. Zentgraf, Y. Wang. Optical wave front shaping based on functional metasurfaces. Nanophotonics, 2020. Vol. 9, No. 5 P. 987–1002. https://doi.org/10.1515/nanoph-2019-0478.
The Dawn of New Optics: Emerging Metamaterialshttps. URL: //www.photonics.com/Articles/ The_Dawn_of_New_Optics_Emerging_Metamaterials/a64154#:~:text=One%20goal%20of%20a%20tunable,holographic%20displays%2C%20and%20quantum%20levitation.
Tseng E., Colburn S., Whitehead J. Neural nanooptics for high-quality thin lens imaging. Nat. Commun. 2021. Vol. 12, No. 6493. https://doi.org/10.1038/s41467-021-26443-0.
Olarte O.E., Andilla J., Gualda E.J., Loza-Alvarez P. Advances in Optics and Photonic. Light-sheet microscopy: a tutorials. 2018. Vol. 10, No. 1. P. 111–179. https://doi.org/10.1364/AOP.10.000111.
Luo Y., Tseng M.-L., Vya S. Meta-lens light-sheet fluorescence microscopy for in vivo imaging. Nanophotonics. 2021. Vol. 11, No. 6. https://doi.org/10.1515/nanoph-2021-0748.
Jeon J., Bhattarai K., Kim D.K., et al. A Low-loss Metasurface Antireflection Coating on Dispersive Surface Plasmon Structure. Sci. Rep. 2016. Vol. 6, No. 36190. https://doi.org/10.1038/ srep36190.
Nye N.S., Swisher A., Bungay C., Tuenge S., Mayer T., Christodoulides D.N., Rivero-Baleine C. Design of broadband anti-reflective metasurfaces based on an effective medium approach. Proc. SPIE, 10181, Advanced Optics for Defense Applications: UV through LWIR II, 101810J (11 May 2017); https://doi.org/10.1117/12.2262026.
Chen Wei Ting, Zhu A.Y., Sisler J., Huang Yao-Wei, Yousef Kerolos M.A., Lee E., Qiu Cheng-Wei, Capasso F. Broadband Achromatic Metasurface-Refractive Optics. Nano Letters, 2018. Vol. 18, No. 12. P. 7801–7808 https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.8b03567.
Shalaginov M.Y., Campbell S.D., An S. Design for quality: reconfigurable flat optics based on active metasurfaces. Nanophotonics, 2020. Vol. 9, No. 11. P. 3505–3534. https://doi.org/10.1515/nanoph-2020-0033.
Cheng Hung Chu, Ming Lun Tseng, Jie Chen. Active dielectric metasurface based on phase-change medium. Laser and Photonic Review. 2016. Vol. 10, No. 6. P. 986–994. https://doi.org/ 10.1002/lpor.201600106.
Gu T., Hu J. Chalcogenide glass metasurfaces from fluid instabilities. Nat. Nanotechnol. 2019. Vol. 14, No. 12. P. 309–311. https://doi.org/10.1038/s41565-019-0374-5.
