电磁波偏振态的表征在材料、生物医学和成像的各种应用中是至关重要的。超表面的出现为实现高度集成的全斯托克斯成像仪提供了可能性。尽管发展迅速，但基于超表面的全Stokes成像仪的主流方案需要交错或级联设计，这不可避免地导致性能下降，体积庞大，并且由于不对齐而使成像过程复杂化。
为了克服这些挑战，哈尔滨工业大学Yayun Cheng、Jiaran Qi团队提出了一种基于先验知识驱动逆设计方法的非交错共享孔径全Stokes超透镜。超透镜可以直接部署到成像仪中，无需其他辅助组件即可实现高精度的衍射受限全斯托克斯成像，打破了交错设计中效率和分辨率的固有限制。为了证明这一点，超透镜被集成到W波段被动成像系统中，作为一种替代解决方案，进行偏振成像，这减少了对传统偏振辐射计中高成本和高复杂性的正模换能器和宽带相关器的依赖。此外，借助三维重建方法，探讨了多极化信息用于非接触式地表坡度测量的可行性。本研究为全Stokes成像仪的设计开辟了新的范式，并拓宽了超表面偏振成像的应用范围。成果以题为“Non-Interleaved Shared-Aperture Full-Stokes Metalens via Prior-Knowledge-Driven Inverse Design”发表于《Advanced Materials》上。
图1：非交织共孔径全Stokes超构透镜原理图及设计过程。
图2：x偏振电磁波入射下几种方法设计的超构透镜的数值比较。
图3：提出的非交错共孔径全Stokes超构透镜的实验表征。
图4：基于超透镜的PMWP成像和三维重建。
Y. Wang, Y. Wang, A. Yu, M. Hu, Q. Wang, C. Pang, H. Xiong, Y. Cheng, J. Qi, Non-Interleaved Shared-Aperture Full-Stokes Metalens via Prior-Knowledge-Driven Inverse Design. Adv. Mater. 2024, 2408978.
https://doi.org/10.1002/adma.202408978
点击文末“阅读原文”链接至文章页面。
声明：本文旨在传递更多科研资讯及分享，仅供个人学习、参考、学术交流使用，不作为商业用途，文中所引用文献已指明作者及来源。由于水平有限可能存在解读不准确，如涉及知识产权保护或其他问题联系微信metamaterials2021或邮箱metamaterials2021@163.com，我们将尽快协调处理。
