林若雨，吴一凡，付博妍，王漱明，王振林，祝世宁

（南京大学固体微结构物理国家重点实验室，物理学院，江苏南京 210093）

1 引 言

光学透镜自约三千年前被发明以来，就在生活和科技中扮演了无法取代的重要角色，传统光学透镜通过累计光波相位及改变光波偏振，来调控光的传播。在传统的光学体材料中，由于材料存在固有的折射率色散，对于不同的工作波长，其光学响应不同，这即是色差现象。如何完美地消除色差所带来的影响，并且尽可能地缩小器件的尺寸，一直以来都是科学家们研究的热点问题。通过调控电磁波与微纳结构之间的相互作用，超构材料可以实现自然材料所没有的物理特性[1-7]。目前基于超构材料的研究已经取得了数量可观的成果，例如负折射材料[8]，光学隐身材料[9]，人造光学黑洞[10]等。虽然超构材料特殊的介电常数和磁导率使得透镜的应用和性能有了更多的可能性，但是三维材料的性质使其无法克服传统光学系统体积笨重的缺陷以及对连续曲面的高精度要求带来的局限性。同时，在光学波段响应的超构材料加工困难以及不可避免的损耗也限制了超构材料在透镜中的应用。

而超构表面概念的提出不仅解决了上述问题，也带来了更多新奇的效应[11-27]。超构表面是一种二维的超构材料，不仅可以降低损耗，单层的结构也大大降低了加工制造难度。2011年，Capasso等人引入了广义斯涅尔定理来描述光在相位不连续的两种介质界面处的传播规律[28]。……