图6 产生无色散光片的消色差金属的相位分布和光学图案 。 a）波长400、532和640nm处的相位分布 。 b）消色差金属所需的位置相关相位补偿 。 c）消色差金属所需的位置相关群延迟 。 d–f）在三个波长400、532和640nm处的光学图案 。
3.结论
总之 ， 本文已经在实验上实现了具有GA优化相位分布的高折射率GaN基金属 。 波长为0.532μm的光学测量结果与本文计算的2D光片图案非常吻合 。 与具有分析相位轮廓的1D金属透镜产生的2D光学图案相比 ， 本文提出的光片展示了其在LSFM应用中应用GA优化金属透镜的独特优势 。 光片的模式分布类似于聚焦平面波 ， 但具有一个数量级的更大自由度 。 与已发表文献中的旁瓣抑制模式的最新研究相比 ， 本文的无抖动光片超过了非解析贝塞尔光束的主要特性 ， 并且与通过光学组件组合实现的真实2D光片相比 ， 它在整个无衍射传播范围内表现出极大的均匀性 。 本文还证明 ， 利用双光子吸收非线性光学过程 ， 可以进一步显著抑制基于金属的TPE LSFM的噪声水平 。 在研究了具有不同金属参数或激发波长的单光子激发下的光片之后 ， 本文发现我们的光片的行为与贝塞尔光束相同 。
最后 ， 本文还介绍了一种使用PB相金属制作无色散2D光片的实用方法 。 本文的结果明确地证明了一种新的metalens设计方法 ， 通过使用GA生成的相位分布的非解析解来解决传统LSFM的局限性 ， 并且通过相应地改变metalens的参数 ， 它可以自由扩展到其他感兴趣的波长 ， 以供特定用途 。 因此 ， 它有望为纳米光子学设计开辟一条有效途径 ， 以解决依赖解析解的传统光学元件遇到的一些特定限制 。
来源：Experimental Demonstration of Genetic Algorithm Based Metalens Design for Generating Side-Lobe-Suppressed Large Depth-of-Focus Light Sheet Laser & Photonics Reviews doi.org/10.1002/lpor.202100425
参考文献：L. Gao L. Shao C. D. Higgins J. S. Poulton M. Peifer M. W. Davidson X. Wu B. Goldstein E. Betzig Cell 2012 151 1370.
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