Диэлектрическая металинза для миниатюрных систем визуализации: достижения и проблемы

Легковесные миниатюрные оптические системы визуализации особенно востребованы в таких областях, как освоение космоса, промышленное машинное зрение, потребительская электроника и медицинская визуализация. Однако традиционные оптические технологии трудно масштабировать в сторону уменьшения, поскольку преломляющие линзы преимущественно основаны на накоплении фазы. Металинза, состоящая из субволновых наноструктур, локально управляющих световыми волнами, открывает принципиально новый путь к созданию малогабаритных систем визуализации. Последние достижения в проектировании и нанофабрикации диэлектрических металинз позволили создать несколько практических оптических систем с высокими характеристиками. В данном обзоре рассматриваются основные достижения в этой области и освещаются проблемы, связанные с заменой традиционной оптики диэлектрическими металинзами в миниатюрных оптических системах. После краткого введения в фундаментальную физику диэлектрических металинз обсуждаются прогресс и проблемы с точки зрения типичных показателей характеристик. Дополнительно рассматриваются общие проблемы, препятствующие дальнейшему развитию, включая ограничения традиционных методов проектирования, трудности масштабирования производства и интеграцию устройств. Кроме того, обсуждаются потенциальные подходы к решению существующих проблем.