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
F. Capasso, "The future and promise of flat optics: a personal perspective", Nanophotonics, vol. 7, no. 6, pp. 953–957, 2018. doi: 10.1515/nanoph-2018-0004.
N. Yu and F. Capasso, "Flat optics with designer metasurfaces", Nature Mater., vol. 13, pp. 139–150, 2014. doi: 10.1038/nmat3839.
H.-S. He, R.-S. Wang, and H. Luo, "Computing metasurfaces for all-optical image processing: a brief review", Nanophotonics, vol. 11, no. 6, pp. 1083–1108, 2022. doi: 10.1515/nanoph-2021-0823.
S. Banerji, M. Meem, A. Majumder, F. Guevara Vasquez, B. Sensale-Rodriguez, and R. Menon, "Imaging with flat optics: metalenses or diffractive lenses", Optica, vol. 6, no. 6, pp. 805–810, 2019. doi: 10.1364/OPTICA.6.000805.
H.-T. Chen, A. J. Taylor, and N. Yu, "A review of metasurfaces: Physics and applications", Rep. Prog. Phys., vol. 79, no. 7, 076401, 2016. doi: 10.1088/0034-4885/79/7/076401.
R. C. Devlin, M. Khorasaninejad, W. T. Chen, J. Oh, and F. Capasso, "High-efficiency metasurfaces for visible spectrum", Proc. Natl. Acad. Sci., vol. 113, no. 38, pp. 10473–10478, 2016. doi: 10.1073/pnas.1611740113.
X. Guo, Y. Ding, Y. Duan, and X. Ni, "Nonreciprocal metasurface with space-time phase modulation", Light: Sci. Appl., vol. 8, no. 123, 2019. doi: 10.1038/s41377-019-0225-z.
W. T. Chen, A. Y. Zhu, J. Sisler, Y.-W. Huang, K. M. A. Yousef, E. Lee, C. W. Qiu, and F. Capasso, "Broadband Achromatic Metasurface Refractive Optics", Nano Lett., vol. 18, no. 12, pp. 7801–7808, 2018. doi: 10.1021/acs.nanolett.8b03567.
The Dawn of New Optics: Emerging Metamaterials. [Online]. Available: 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.
V. V. Petrov, A. A. Kryuchyn, Yu. A. Kunytskyy, V. M. Rubish, A. S. Lapchuk, and S. O. Kostyukevych, "Metody nanolitohrafiyi", Kyiv: Nauk. dumka, 2015.
A. A. Kryuchyn, V. V. Petrov, V. M. Rubish, M. L. Trunov, P. M. Lytvyn, and S. A. Kostyukevich, "Formation of Nanoscale Structures on Chalcogenide Films", Phys. Stat. Solidi B, vol. 255, no. 1700405, 2017. doi: 10.1002/pssb.201700405.
H. Liang, A. Martins, V. B. Borges, J. Zhou, E. R. Martins, J. Li, and T. F. Krauss, "High performance metalenses: numerical aperture, aberrations, chromaticity, and trade-offs", Optica, vol. 6, no. 12, pp. 1461–1470, 2019. doi: 10.1364/OPTICA.6.001461.
A. Pors, M. G. Nielsen, and S. I. Bozhevolnyi, "Analog Computing Using Reflective Plasmonic Metasurfaces", Nano Lett., vol. 15, pp. 791–797, 2015. doi: 10.1021/nl5047297.
C. Jung, G. Kim, M. Jeong, J. Jang, Z. Dong, T. Badloe, J. K. W. Yang, and J. Rho, "Metasurface-Driven Optically Variable Devices", Chem. Rev., vol. 121, no. 21, pp. 13013–13050, 2021. doi: 10.1021/acs.chemrev.1c00294.
N. A. Rubin, A. Zaidi, A. H. Dorrah, Z. Shi, and F. Capasso, "Jones matrix holography with metasurfaces", Science Advances, vol. 7, no. 33, article no. eabg7488, 2021. doi: 10.1126/sciadv.abg7488.
Q. Wei, L. Huang, T. Zentgraf, and Y. Wang, "Optical wave front shaping based on functional metasurfaces", Nanophotonics, vol. 9, no. 5, pp. 987–1002, 2020. doi: 10.1515/nanoph-2019-0478.
E. Tseng, S. Colburn, and J. Whitehead, "Neural nanooptics for high-quality thin lens imaging", Nat. Commun., vol. 12, no. 6493, 2021. doi: 10.1038/s41467-021-26443-0.
O. E. Olarte, J. Andilla, E. J. Gualda, and P. Loza-Alvarez, "Advances in Optics and Photonic. Light-sheet microscopy: a tutorial", Opt. Photonics, vol. 10, no. 1, pp. 111–179, 2018. doi: 10.1364/AOP.10.000111.
Y. Luo, M.-L. Tseng, and S. Vya, "Meta-lens light-sheet fluorescence microscopy for in vivo imaging", Nanophotonics, vol. 11, no. 6, 2021. doi: 10.1515/nanoph-2021-0748.
J. Jeon et al., "A Low-loss Metasurface Antireflection Coating on Dispersive Surface Plasmon Structure", Sci. Rep., vol. 6, no. 36190, 2016. doi: 10.1038/srep36190.
N. S. Nye et al., "Design of broadband anti-reflective metasurfaces based on an effective medium approach", Proc. SPIE, vol. 10181, Advanced Optics for Defense Applications: UV through LWIR II, 101810J, May 2017. doi: 10.1117/12.2262026.
W. T. Chen et al., "Broadband Achromatic Metasurface-Refractive Optics", Nano Lett., vol. 18, no. 12, pp. 7801–7808, 2018. doi: 10.1021/acs.nanolett.8b03567.
M. Y. Shalaginov, S. D. Campbell, and S. An, "Design for quality: reconfigurable flat optics based on active metasurfaces", Nanophotonics, vol. 9, no. 11, pp. 3505–3534, 2020. doi: 10.1515/nanoph-2020-0033.
H. C. Cheng, M. L. Tseng, and J. Chen, "Active dielectric metasurface based on phase-change medium", Laser Photonics Rev., vol. 10, no. 6, pp. 986–994, 2016. doi: 10.1002/lpor.201600106.
T. Gu and J. Hu, "Chalcogenide glass metasurfaces from fluid instabilities", Nat. Nanotechnol., vol. 14, no. 12, pp. 309–311, 2019. doi: 10.1038/s41565-019-0374-5.
