Широкополосная ахроматическая металинза, нечувствительная к поляризации, состоящая из анизотропных наноструктур

Метаповерхности привлекли широкое внимание в связи с растущей потребностью в компактных носимых оптических устройствах. Для многих применений крайне желательны метаповерхности, нечувствительные к поляризации, однако это требование, по-видимому, ограничивает выбор составляющих их элементов изотропными наноструктурами. Это существенно ограничивает число геометрических параметров, доступных при проектировании. В данной работе мы демонстрируем нечувствительную к поляризации металинзу, использующую анизотропные нанорёбра, которые обеспечивают дополнительный контроль дисперсией и фазой выходящего света. В результате металинза становится ахроматической и нечувствительной к поляризации практически во всём видимом спектре — в диапазоне длин волн λ = 460–700 нм — при сохранении дифракционно-ограниченных характеристик. Металинза состоит всего из одного слоя нанорёбер TiO₂, имеет числовую апертуру 0,2 и диаметр 26,4 мкм. Универсальность разработанной конструкции, нечувствительной к поляризации, позволяет применять её в широком спектре других устройств на основе метаповерхностей — от систем визуализации до технологий виртуальной и дополненной реальности.