论文标题：A Miniature Meta-Optical System for Reconfigurable Wide-Angle Imaging and Polarization-Spectral Detection

期刊：Engineering

DOI：https://doi.org/10.1016/j.eng.2023.07.008

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中国科学院光电技术研究所蒲明博、罗先刚团队在《Engineering》发表了题为“A Miniature Meta-Optical System for Reconfigurable Wide-Angle Imaging and Polarization-Spectral Detection”的研究论文，提出了基于电控可调超构表面的可重构双模探测的概念，开发了一种兼容宽带大视场成像和偏振光谱探测的共口径超构光学系统。张飞、廖明浩为共同第一作者，蒲明博、罗先刚为通讯作者。

图1 基于电控可调超构表面的可重构双模探测概念演示。（a）共口径超构表面光学系统的示意图，其中电控可重构元件可以实现大视场成像和光谱探测模式之间的切换；（b）干扰物和目标的成像结果，在远距离探测时显示出相似性和不可识别性；（c）干扰物和目标的光谱图案和偏振辐射光谱，具有显著的区别。LCP：左旋圆极化；RCP：右旋圆极化；β：光谱分裂方向。

大视场成像和光谱探测在目标追踪、物质鉴别、反伪装探测等场景中扮演着至关重要的作用。由于两种功能对色散调控的需求不同，使得它们的内在架构完全不同，以至于难以在一个共口径系统中同时实现这两种功能。研究团队提出基于可调超构表面实现可重构双模式探测：通过电控的级联类悬链线超构表面，使得一个微型共口径超光学系统能够兼容大视场成像和偏振光谱探测两种功能，并在两种功能下皆可进行多目标探测与识别。在8~14 μm范围内，系统成像视场约为70°，成像分辨率约为27.8 lp/mm，光谱分辨率约为80 nm。该研究有望促进光谱仪、偏振成像仪等多功能光学系统的微型化进程，同时充分展示了超光学在生物医学、目标探测等领域的潜在应用价值。

图2 可重构宽角成像和偏振-光谱探测的原理。

图3 红外电控超构光学系统在成像模式下拍摄的大视场热成像结果。

论文题目

A Miniature Meta-Optical System for Reconfigurable Wide-Angle Imaging and Polarization-Spectral Detection

一种用于大视场成像和偏振光谱探测的微型可重构超构光学系统

作者

张飞#, 廖明浩#, 蒲明博*, 郭迎辉, 陈潋微, 李雄, 何琼, 康同同, 马晓亮, 柯源, 罗先刚*

开放获取论文

https://doi.org/10.1016/j.eng.2023.07.008

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