超透镜（Metalens）作为由亚波长纳米结构构成的平面光学器件，能够实现传统光学元件的多种功能，近年来已在衍射极限聚焦、宽带消色差成像等方面取得显著进展。然而，在实际应用（如手机成像、AR/VR系统）中，单层器件实现大视场（Wide Field of View, WFOV）高质量成像仍然是关键挑战之一。
本期基于严格耦合波分析（RCWA）方法，实现一种高效的宽视场超透镜设计与建模流程。相较于传统的时域有限差分（FDTD）方法，RCWA 在周期结构建模中具有更高的计算效率和更低的资源消耗，特别适用于超表面单元库快速扫描与优化。
通过适当放宽对衍射极限分辨率的约束，本期展示了单层超透镜实现宽视场成像的可行性，并在保持工程可用分辨率的前提下显著拓展视场范围。同时，从物理机制出发，分析了宽视场超透镜与理想球面透镜之间的等效关系，并指出在极限条件下，其行为可近似为无限折射率、无限曲率半径的球透镜模型。
一、引言
超透镜（Metalens）作为一种基于亚波长纳米结构的平面光学器件，能够灵活调控光场的振幅与相位，从而实现传统体光学难以达到的功能。其中，典型的双曲相位超透镜可实现无球差聚焦，达到衍射极限分辨率，展现出替代传统透镜系统的巨大潜力。
然而，在实际成像应用（如手机与AR/VR系统）中，视场（FOV）往往比极限分辨率更为关键。现有超透镜设计多依赖数值优化或多透镜结构来抑制离轴像差，但通常受限于数值孔径（NA）和系统复杂度，难以实现真正的大视场成像。为突破这一瓶颈，一种新的思路是适当放宽衍射极限分辨率约束，以换取更宽的视场范围。
二、参考论文
Augusto Martins, Kezheng Li, Juntao Li, Haowen Liang, Donato Conteduca, Ben-Hur V. Borges, Thomas F. Krauss, and Emiliano R. Martins
ACS Photonics 2020 7 (8), 2073-2079
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsphotonics.0c00479?ref=recommended
三、仿真结果
