虽然现在透镜技术已经有了很大的进步，但是我们还很难制作出紧凑的轻薄型透镜。相机和望远镜都是使用曲面透镜，使得产品非常的厚重。近日，哈佛大学 Federico Capasso 研究团队一项“超级镜头（meta-lenses 或 metalenses）”的研究成果被选为6月3日的《科学》杂志封面文章（Metalenses at visible wavelengths: Diffraction-limited focusing and subwavelength resolution imaging. Science, 2016, 352, 1190-1194, DOI: 10.1126/science.aaf6644）。 

　Science Vol. 352, Issue 6290（03 June 2016）封面 

　　Capasso团队使用高纵横比的二氧化钛（TiO₂）纳米阵列构成“超表面（metasurfaces）”以控制其中光波相互作用的方式，制作出数值孔径（numerical aperture，NA）高达0.8的超薄平面透镜，能够在可见光谱范围内高效率工作，实现亚波长分辨率成像（subwavelength resolution imaging）。简单点说，就是一个比一张纸还要薄的透镜，可将图像放大170倍，而且图像质量可以媲美常规的玻璃透镜。 

　　　“我们设计的平面透镜具有高数值孔径（NA = 0.8），这意味着它可以将光线聚焦到一个直径小于光波长的点上，”Capasso实验室的博后、本文共同第一作者Mohammadreza Khorasaninejad 说，“透镜聚焦光线的能力越强，得到图像的分辨率就可能会越高。” 

　　Capasso说，“这项技术的革命性在于它能在可见光谱范围内工作，或许可以取代传统透镜，应用到显微技术、相机、显示技术和智能手机上。在不久的将来，纳米级透镜将可以实现低成本大规模量产。” 

　　为了更好地聚集可见光，要求原材料对可见光没有明显的吸收或散射；为了让这项技术具有可扩展性，他们最终选定了TiO₂，它是一种广泛使用的工业材料，制备容易、价格低廉。而早期的超材料主要是硅基材料、表面等离子体材料等。 

　　技术方面，Capasso实验室的博后、本文另一位共同第一作者Wei Ting Chen说，“普通镜片需要精密研磨，任何曲率偏差，甚至组装过程中任何失误都会降低镜头的性能。”而Capasso团队所用的技术是电子束光刻（electron beam lithography）。 

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　　（摘编自 X-MOL）