庞方皓，程庆庆

（上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093）

引 言

超构表面是一种由亚波长结构组成的超薄超材料，具备可定制的光学特性，为实现具有预期功能的平面光子器件提供了一种新颖的方法[1-2]。目前，基于超构表面设计并证实了广义Snell定律[3]，并相继出现了聚焦[4-7]、偏折[8-10]、光束发生器[11-12]、光学全息成像[13-14]等。在超构表面的分支中，由亚波长结构所组成的超构透镜能够在平面内对电磁波相位进行高密度的灵活调控，区别于传统透镜通过改变电磁波光程的相位调控方式，超构透镜具备更加轻量化和更易集成化等优势。然而，受限于材料性质随波长变化的特征，超构透镜在成像中存在色差并造成图像模糊等问题，这阻碍其在光学显微成像、超分辨成像等领域的发展。

近年来，大量的研究通过对超构透镜单元结构进行优化设计并实现宽光谱的消色差成像。例如，哈佛大学Capasso团队提出了一个可见光波段的消色差超构透镜，其工作波长为490～550 nm，实现了对可见光的连续宽带消色差聚焦[15]。加州理工学院的Faraon团队设计了一个近红外波段的消色差超构透镜，其工作波长为1 450～1 590 nm，实现了近红外波段连续带宽的消色差聚焦[16]。南京大学王漱明等[17-18]设计了光频段的反射式和透射式消色差超构透镜，其工作波长为1 200～1 680 nm和400～660 nm，分别实现了近红外的消色差聚焦和可见光波段连续宽带的彩色成像。上海理工大学程庆庆等[19-20]完成了对太赫兹波段的消色差设计，分别实现了0.3～0.8 THz连续宽带的太赫兹消色差聚焦和0.4～0.8 THz连续宽带的消色差艾里光束产生。……