近來，新加坡國立大學仇成偉教授課題組提出了單層矯像差平面透鏡(Single-layer aberration-compensated flat lens, SLAC flat lens)用于廣角成像。此單層矯像差平面透鏡汲取了超透鏡與衍射透鏡兩家之長，既有超透鏡的超薄厚度又有衍射透鏡的簡單加工，在手機鏡頭和顯微成像等多個領(lǐng)域有潛在應(yīng)用。

    由于超透鏡在重新定義光學產(chǎn)業(yè)方面潛在的革命性價值，其近年來很受追捧。同時，由于超透鏡的超薄特性和高性能，超透鏡已經(jīng)成為微型化光學系統(tǒng)方面的突破性技術(shù)。廣角成像在微型化光學系統(tǒng)中至關(guān)重要，為了增大視場，加州理工大學Faraon課題組和哈佛大學Capasso課題組通過兩個超透鏡級聯(lián)的方式分別演示了厚度為1 mm和0.5 mm的可廣角成像的雙片超透鏡組。這類雙片超透鏡組有自己的局限：首先，這類雙片超透鏡不能很好利用超透鏡超薄的特性，毫米級的厚度會阻礙其在片上的應(yīng)用；其次，費時而昂貴的電子束曝光加工方式極大地阻礙了其大規(guī)模量產(chǎn)的可能性；后，亞微米級的對準精度魯棒性差，這也是另一個阻止其大規(guī)模量產(chǎn)的原因。另一方面，使用量產(chǎn)級光刻加工的多層衍射透鏡也用于演示軸上矯正色差聚焦和大景深傍軸成像等應(yīng)用。 
    超透鏡有著波長級別超薄厚度、媲美傳統(tǒng)透鏡的性能和可偏振操作等優(yōu)勢，但超透鏡也有加工昂貴而費時、難以做大口徑和不適宜量產(chǎn)等缺陷。另一方面，多層衍射透鏡可用微電子工業(yè)常用的灰度光刻套刻大批量生產(chǎn)、可做厘米級大口徑平面透鏡加工，但其微米級別乃至數(shù)百微米的厚度不能做到真正意義上的超薄，極大限制了其在微型化光學系統(tǒng)中的應(yīng)用。如何取超透鏡與衍射透鏡二者之長，避二者之短而取道“中庸”成為平面透鏡領(lǐng)域一個亟待解決的問題。

    本次新加坡國立大學仇成偉教授課題組和中山大學李朝暉教授課題組取超透鏡和多層衍射透鏡兩家之長，提出并演示了廣角成像的、微米級厚度、可定制/可批量生產(chǎn)的單層矯像差平面透鏡。單層矯像差平面透鏡的主要優(yōu)勢如下：1）通過融合兩層納米環(huán)結(jié)構(gòu)，單層矯像差平面透鏡做到了波長厚度、毫米級口徑、全視場32°矯像差成像；2）單層矯像差平面透鏡通過雙光子3D打印加工，兼具可量產(chǎn)和可定制的特性；3）單層矯正像差，避免了雙層超透鏡的對準難題。該微型化平面透鏡在遠場成像和顯微成像領(lǐng)域有多種應(yīng)用，圖2分別是單層矯像差平面透鏡的遠場成像和顯微成像效果圖。 
    該成果近期以“Single-layer aberration-compensated flat lens for robust wide-angle imaging”為題在線發(fā)表在《激光與光子學評論》(Laser & Photonics Reviews doi.org/10.1002/lpor.202000017)上。新加坡國立大學郝成龍博士、暨南大學高社城教授、深圳大學阮琦鋒博士為共同第1作者。新加坡國立大學仇成偉教授和中山大學李朝暉教授為論文的共同通訊作者。相關(guān)研究得到了新加坡CRP計劃和國家自然科學基金等的支持。
    原文引自“兩江科技評論”公眾號。
    上海復(fù)享光學股份有限公司（簡稱：復(fù)享光學）誕生于中國的高校實驗室，是一家高科技型光譜儀器公司。公司為科學家和工程師提供光譜產(chǎn)品、系統(tǒng)、服務(wù)。“讓光譜簡單"是公司發(fā)展理念，“光譜改變生活”是公司的愿景。
    公司專注光譜儀器發(fā)展超過八年，于2016年登陸新三板（NEEQ:838781）。公司位于復(fù)旦大學科技創(chuàng)業(yè)園，目前擁有約40名高學歷工程師。