Проектирование двухслойной ахроматической металинзы с эффективным числом Аббе

Плоские ахроматические металинзы толщиной порядка длины волны привлекают значительное внимание благодаря потенциальному применению в ультракомпактных оптических устройствах. Однако создание однослойных ахроматических металинз в широком диапазоне длин волн требует использования метаатомов со сложными поперечными сечениями для формирования необходимого фазового профиля и компенсации дисперсии. В настоящей работе введено эффективное число Аббе, а для проектирования двухслойной ахроматической металинзы использованы уравнения изготовителя линз; дисперсия компенсируется путем объединения металинзы, подобной плосковыпуклой линзе, с металинзой, подобной плосковогнутой линзе. Составная металинза спроектирована на основе простых цилиндрических диэлектрических метаатомов с высоким показателем преломления и различными радиусами, что упрощает процессы проектирования и изготовления. Показано, что двухслойная ахроматическая металинза характеризуется малой разностью фокусных расстояний во всем видимом диапазоне длин волн и средней эффективностью фокусировки свыше 50%, что подтверждает перспективность данного метода проектирования для потенциального применения в многофункциональных плоских оптических устройствах.