在传统光学系统中,实现“变焦”往往依赖复杂的机械结构,例如移动透镜组或液体透镜。然而,随着超表面(Metasurface)技术的发展,一种全新的解决方案正在出现——莫尔变焦超透镜(Moiré Varifocal Metalens)。
它通过旋转两层纳米结构相位板,即可实现焦距的连续调节,无需机械轴向移动,大幅降低系统复杂度,同时具备超薄、轻量和高度集成的优势。
本期将结合论文思想,实现:
莫尔变焦的本质来自于莫尔效应(Moiré Effect)两个具有相似周期结构的相位板叠加,并发生相对旋转 → 产生新的低频“合成相位”。
在超透镜中:每一层是一个相位板(metasurface phase mask),两层叠加后的总相位为:
其中:Rθ,旋转操作;θ,旋转角度。通过旋转角度 θ → 控制等效焦距 f。这种超透镜与传统变焦透镜相比:
二、参考论文
Varifocal Metalens for Optical Sectioning Fluorescence Microscopy,nano letter
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.1c01114
三、仿真结果