我們?cè)S多人每天都在跟透鏡打交道，比如糾正視力的眼鏡或放大鏡中的鏡片即為透鏡。透鏡（英語(yǔ)：lens）是一種將光線聚合或分散的設(shè)備，通常是由一片玻璃構(gòu)成，也有由樹(shù)脂或水晶等透明材料制成。

傳統(tǒng)的光學(xué)透鏡通過(guò)玻璃等的厚度變化來(lái)調(diào)節(jié)入射光相位實(shí)現(xiàn)聚焦的，這樣的透鏡體積大、笨重、而且只能將光聚焦在有限的幾個(gè)波長(zhǎng)上。

隨著光學(xué)科技的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)光學(xué)透鏡難以滿(mǎn)足如大規(guī)模集成、器件小型化、功能多樣化等要求。為此科技人員開(kāi)發(fā)出了超透鏡（英語(yǔ)：metalens）。

超透鏡是一種通過(guò)人工方式將具有特殊電磁特性的光學(xué)天線，按照一定方式進(jìn)行排列的二維平面透鏡結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)入射光振幅、相位、偏振等參量的靈活調(diào)控，在超分辨顯微成像、全息光學(xué)、消色差透鏡等方面具有重要應(yīng)用。超透鏡不僅突破了傳統(tǒng)光學(xué)透鏡的電磁屬性，其二維的平面結(jié)構(gòu)更易于加工和集成，為光學(xué)透鏡的小型化與集成化提供解決方案。

現(xiàn)在，加州大學(xué)的科學(xué)家們開(kāi)發(fā)出了一種新型的、創(chuàng)紀(jì)錄的、超薄超透鏡（ultrathin metalens），它使用一系列細(xì)小的、相互連接的波導(dǎo)，類(lèi)似于魚(yú)網(wǎng)，以創(chuàng)紀(jì)錄的效率將光聚焦在從可見(jiàn)光到紅外的波長(zhǎng)范圍內(nèi)。如圖所示超透鏡的示意圖，它由微小的鈦波導(dǎo)構(gòu)成，右邊是單個(gè)波導(dǎo)的示意圖。

所以該透鏡被稱(chēng)為“魚(yú)網(wǎng)消色差超透鏡”，英語(yǔ)：Fishnet-Achromatic-Metalens，簡(jiǎn)稱(chēng)：FAM。這種超透鏡扁平而緊湊，可以做得足夠小以適合日益小型化的需要。這種技術(shù)發(fā)展將導(dǎo)致改變太陽(yáng)能、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、醫(yī)學(xué)成像、光信息處理以及其他依賴(lài)于光學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域的革命性進(jìn)展。

加州大學(xué)伯克利分校電氣工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)副教授、首席研究員、布巴卡·坎特（Boubacar Kanté）說(shuō)：“我們攻克了被視為基本的障礙。” “簡(jiǎn)而言之，這是世界上最薄、最高效、最寬帶的平板透鏡?！?/p>

盡管在過(guò)去的十年中已經(jīng)提出了許多方法來(lái)實(shí)現(xiàn)平面透鏡，但是這種新型超透鏡是首次實(shí)現(xiàn)達(dá)到了多性能的組合。

該團(tuán)隊(duì)證明了其魚(yú)網(wǎng)消色差超透鏡能夠捕獲從640納米（紅橙色光）到1200納米（紅外光）范圍內(nèi)70％的入射光。如此寬波長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)入魚(yú)網(wǎng)消色差超透鏡的光將聚焦在透鏡另一側(cè)的單個(gè)點(diǎn)上。

坎特說(shuō)：“這些結(jié)果令我們感到非常興奮，因?yàn)樵S多應(yīng)用需要同時(shí)處理廣譜中的多個(gè)波長(zhǎng)。” “比如在太陽(yáng)能應(yīng)用中就是這種情況，我們需要將所有顏色的光聚焦到高效的太陽(yáng)能電池或太陽(yáng)能集中器上?！?/p>

坎特說(shuō)，下一步的一個(gè)很好的步驟是開(kāi)發(fā)可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)的工藝。

該最新研究成果論文被發(fā)表在今天的《自然通訊》雜志上。