研究目的
利用互补方形开口环纳米天线设计和模拟具有多维多焦点能力的太赫兹超透镜，以控制水平与纵向方向上的焦斑。
研究成果
基于表面声子激元（SSR）的超构透镜成功实现了太赫兹波段的多维多焦点聚焦，并能灵活调控焦斑特性。分区模式设计为光学器件的实际应用提供了新思路，但需进一步实验验证和优化性能。
研究不足
该研究基于数值模拟而未经实验验证，可能未考虑实际制造挑战或损耗。聚焦能量效率中等（例如某特定透镜为20.7%），且模拟与理论焦距位置存在偏差。由于焦距较大，数值孔径受到限制。
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用于不同维度双向排列的多焦点太赫兹超透镜
DOI：10.1109/jphot.2019.2890903
期刊：IEEE Photonics Journal
出版年份：2019
更新时间：2025-09-22 16:35:02
摘要：
超表面透镜通常被研究用于多种特性，但传统器件的设计方法在控制焦斑数量、位置和尺寸方面相对简单。本文提出基于互补方形分裂环（SSR）纳米天线的超薄相位超表面结构，以实现具有多维度和多聚焦特性的太赫兹（THz）光学金属透镜。通过法布里-珀罗谐振模式可有效解释光束传播与高效传输的原理。该太赫兹金属透镜能在入射平面光栅效应下实现线性交叉偏振的高效转换。通过局部调整分裂环的边缘长度与开口角度，可完全控制突变相位变化。通过在金属透镜上排布SSR单元，可获得两个对称分布的平行焦斑及任意间距的两个垂直焦斑。此外，我们应用分区相位模式概念实现了纵向双聚焦金属透镜，为获得理想聚焦特性提供了灵活便捷的方法。仿真结果有望为超表面在光学全息、光信息编码及并行粒子捕获等领域的实际应用铺平道路。
作者：
Jicheng Wang，Jing Ma，Zhenqiu Shu，Zheng-Da Hu，Xiaojun Wu
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