由潘承峰Cheng-Feng Pan領(lǐng)導(dǎo)的材料科學(xué)家利用一種突破性的三維打印方法，在實(shí)現(xiàn)高數(shù)值孔徑、寬帶和偏振不敏感多層消色差金屬透鏡（MAMs）方面取得了重大進(jìn)展。傳統(tǒng)上，平面光學(xué)器件在平衡數(shù)值孔徑和帶寬限制方面面臨挑戰(zhàn)，從而制約了其成像性能。

研究團(tuán)隊(duì)采用拓?fù)鋬?yōu)化和全波長(zhǎng)模擬，利用雙光子光刻技術(shù)對(duì)金屬透鏡進(jìn)行反向設(shè)計(jì)。研究結(jié)果表明，在各種光照條件下的寬帶成像令人印象深刻，展示了多功能元器件的潛力。

這一突破在于應(yīng)用納米級(jí)三維打印技術(shù)克服了與多層消色差金屬透鏡相關(guān)的制造難題。這項(xiàng)技術(shù)可以快速制作復(fù)雜結(jié)構(gòu)的原型，包括復(fù)雜的微透鏡和梯度指數(shù)透鏡。拓?fù)鋬?yōu)化發(fā)揮了關(guān)鍵作用，有效地實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定、多層和高分辨率結(jié)構(gòu)。

多層消色差金屬透鏡表現(xiàn)出無與倫比的效率。通過消除色差，這些金屬透鏡為設(shè)計(jì)和制造多功能寬帶光學(xué)元件提供了新的范例。這種創(chuàng)新方法為光場(chǎng)成像、生物分析、醫(yī)學(xué)和量子技術(shù)的應(yīng)用開辟了道路。

展望未來，研究人員預(yù)計(jì)將整合更高分辨率的三維打印方法和高折射率樹脂，以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的性能。這一進(jìn)步可將響應(yīng)范圍從可見光譜擴(kuò)展到近紅外或中紅外范圍，從而促進(jìn)復(fù)雜的多功能光學(xué)系統(tǒng)的發(fā)展。