Correction of Aberrations via Polarization in Single Layer Metalenses

Autor(es)

Martins, Augusto ; Li, Kezheng ; Arruda, Guilherme S. ; Conteduca, Donato ; Liang, Haowen ; Li, Juntao ; Borges, Ben-Hur, V ; Krauss, Thomas F. ; Martins, Emiliano R.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: ADVANCED OPTICAL MATERIALS; v. 10, n. 9, p. 6-pg., 2022-03-10.

Resumo

The correction of multiple aberrations in an optical system requires different optical elements, which increases its cost and complexity. Metasurfaces hold great promise to providing new functionality for miniaturized and low-cost optical systems. A key advantage over their bulk counterparts is the metasurface's ability to respond to the polarization of light, which adds a new degree of freedom to the optical design. Here, it is shown that polarization control enables a form-birefringent metalens to correct for both spherical and off-axis aberrations using a single element only, which is not possible with bulk optics. The metalens encodes two phase profiles onto the same surface, thus allowing switching from high resolution to wide field of view operation. Such ability to obtain both high resolution and wide field of view in a single layer is an important step towards integration of miniaturized optical systems, which may find many applications, e.g., in microscopy and endoscopy. (AU)

• Processo FAPESP: 18/25372-1 - Projeto, fabricação e caracterização de metalentes sem aberração para aplicações em ótica integrada
• Beneficiário: Augusto Martins
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 21/06121-0 - Propagação de ondas eletromagnéticas em estruturas complexas
• Beneficiário: Ben-Hur Viana Borges
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 20/15940-2 - Metassuperfícies para aplicações em sensores fotônicos
• Beneficiário: Guilherme Simoneti de Arruda
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 15/21455-1 - Projeto, fabricação e caracterização de meta-superfícies para aplicações em óptica difrativa
• Beneficiário: Augusto Martins
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 13/07276-1 - CEPOF - Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica
• Beneficiário: Vanderlei Salvador Bagnato
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
• Processo FAPESP: 20/00619-4 - Metasuperfícies para imageamento e sensoriamento
• Beneficiário: Emiliano Rezende Martins
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular