All-dielectric ultrathin conformal metasurfaces: lensing and cloaking applications at 532 nm wavelength.
All-dielectric ultrathin conformal metasurfaces: lensing and cloaking applications at 532 nm wavelength.
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DOI：
10.1038/srep38440
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发表时间：
2016-12-08
影响因子：
4.6
通讯作者：
Mosallaei H
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Cheng J;Jafar-Zanjani S;Mosallaei H
由于其低轮廓和丰富的功能，超表面是在弯曲物体上进行保形波操作的理想候选者。本文首次在532nm可见光波段设计并分析了实际光学应用的共形超表面。内含物是嵌入柔性支撑层聚二甲基硅氧烷（PDMS）中的硅盘纳米天线。它们在亚波长维度上作为局部相位控制器，成功地对电磁响应进行了点对点的修改，具有效率高、可见区、薄膜超薄、对入射角有良好的容错能力以及由于弯曲衬底而导致的网格拉伸等优点。系统地提出了一种基于场等效原理的高效建模技术，用于表征以保形方式取向的巨大纳米天线阵列的超表面。利用强大的纳米天线内含物和强大的分析工具，我们成功地证明了共形超表面在两个特定领域的优越性能，一个是透镜和球面像差补偿，另一个是地毯斗篷，都是在532 nm可见光谱下。
Metasurfaces are ideal candidates for conformal wave manipulation on curved objects due to their low profiles and rich functionalities. Here we design and analyze conformal metasurfaces for practical optical applications at 532 nm visible band for the first time. The inclusions are silicon disk nanoantennas embedded in a flexible supporting layer of polydimethylsiloxane (PDMS). They behave as local phase controllers in subwavelength dimensions for successful modification of electromagnetic responses point by point, with merits of high efficiency, at visible regime, ultrathin films, good tolerance to the incidence angle and the grid stretching due to the curvy substrate. An efficient modeling technique based on field equivalence principle is systematically proposed for characterizing metasurfaces with huge arrays of nanoantennas oriented in a conformal manner. Utilizing the robust nanoantenna inclusions and benefiting from the powerful analyzing tool, we successfully demonstrate the superior performances of the conformal metasurfaces in two specific areas, with one for lensing and compensation of spherical aberration, and the other carpet cloak, both at 532 nm visible spectrum.
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影响因子：
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