Hybrid meta/refractive lens design with an inverse design using physical optics

光学 镜头(地质) 焦距 折射率 几何光学 梯度折射率光学 计算机科学 物理
作者
Ko-Han Shih,C. Kyle Renshaw
出处
期刊:Applied Optics [Optica Publishing Group]
卷期号:63 (15): 4032-4032 被引量:19
标识
DOI:10.1364/ao.516890
摘要

Hybrid lenses are created by combining metasurface optics with refractive optics, where refractive elements contribute optical power, while metasurfaces correct optical aberrations. We present an algorithm for optimizing metasurface nanostructures within a hybrid lens, allowing flexible interleaving of metasurface and refractive optics in the optical train. To efficiently optimize metasurface nanostructures, we develop a scalar field, ray-wave hybrid propagation method. This method facilitates the propagation of incident and derived adjoint fields through optical elements, enabling effective metasurface optimization within the framework of adjoint gradient optimization. Numerical examples of various lens configurations are presented to illustrate the versatility of the algorithm and showcase the benefits offered by the proposed approach, allowing metasurfaces to be positioned beyond the image space of a lens. Taking a F/2, 40° field-of-view, midwave infrared lens as an example, the lens exhibits an average focusing efficiency of 38% before the integration of metasurfaces. Utilizing the new algorithm to design two metasurfaces-one in the object space and one in the image space-results in significant enhancement of the average focusing efficiency to over 90%. In contrast, a counterpart design with both metasurfaces limited to the image space yields a lower average focusing efficiency of 73%.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
爱笑海亦发布了新的文献求助10
刚刚
蚂蚁Y嘿发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
机智若之发布了新的文献求助10
1秒前
文艺的金针菇完成签到 ,获得积分10
1秒前
3秒前
可爱的函函的应助被jinshui111采纳,获得10
3秒前
卡皮巴拉完成签到,获得积分10
3秒前
优秀的冬衣的应助被玩家666采纳,获得10
3秒前
3秒前
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
汉堡包的应助被NJK采纳,获得10
7秒前
典雅含桃发布了新的文献求助10
7秒前
彭于晏的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
v0id的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
666yj完成签到 ,获得积分10
7秒前
Lucas的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
华仔的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
搜集达人的应助被嘚嘚采纳,获得10
8秒前
MQZ的应助被科研通管家采纳,获得30
8秒前
小马甲的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
勤恳凝蕊的应助被科研通管家采纳,获得50
8秒前
渡人舟的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
无花果的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
1111发布了新的文献求助10
8秒前
在水一方的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
天天快乐的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
汉堡包的应助被科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
爆米花的应助被科研通管家采纳,获得10
9秒前
香蕉觅云的应助被科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea De Guyane 2000
Energie-Contracting 1500
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
Stell & Maran's Head and Neck Surgery and Oncology 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8029946
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9469608
关于积分的说明 21238478
捐赠科研通 7599996
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3388444
关于科研通互助平台的介绍 2520757
邀请新用户注册赠送积分活动 2425219