[초록빛논문] 분산형 위상보상을 통한 다파장 색지움 메타표면

1. 논문 정보

제목: 분산형 위상보상을 통한 다파장 색지움 메타표면

학술지: 과학

발행년월: 2015년 3월

글쓴이: 프란체스코 아이에타, 미카일 A. 카츠, 파트리스 제네벳, 페데리코 카파소

이어가기: http://dx.doi.org/10.1126/science.aaa2494

인용정보: Aieta, F., Kats, M. A., Genevet, P., & Capasso, F. (2015). Multiwavelength achromatic metasurfaces by dispersive phase compensation. Science, 347(6228), 1342-1345.

2. 초록

[번역문]

덩어리 굴절식 광요소를 에돌이식 평면 성분으로 교체함으로써 광체계의 소형화가 가능해졌다. 그러나 에돌이식 광학은 빛이 도파하는 동안 누적되는 위상의 분산에 의해 큰 색수차를 겪는다. 본 연구단은 이러한 한계가, 공학적으로 조율된 메타표면을 이용해서 만들어진 파장의존형 위상쏠림에 의해 극복될 수 있음을 보였고, 세 파장의 빛을 같은 각도로 휘게하는 실험을 시연하였다. 세 파장에 대해 색수차가 없는 평면 렌즈또한 보였다. 본 연구단의 실험은, 분산형 위상보상을 가능하게 하는 광학모드의 고밀도 빛띠를 만들어내는, 저손실 유전체 공진기에 기반하여 설계되었다. 본 논문의 메타표면 기반의 평면 광자학에서 색수차를 억제하는 방법은 색상보정된 결상계뿐만 아니라 화면표시를 위한 빛무게 줄맞추개에도 응용될 수 있다.

[원문]

The replacement of bulk refractive optical elements with diffractive planar components enables the miniaturization of optical systems. However, diffractive optics suffers from large chromatic aberrations due to the dispersion of the phase accumulated by light during propagation. We show that this limitation can be overcome with an engineered wavelength-dependent phase shift imparted by a metasurface, and we demonstrate a design that deflects three wavelengths by the same angle. A planar lens without chromatic aberrations at three wavelengths is also presented. Our designs are based on low-loss dielectric resonators, which introduce a dense spectrum of optical modes to enable dispersive phase compensation. The suppression of chromatic aberrations in metasurface-based planar photonics will find applications in lightweight collimators for displays, as well as chromatically corrected imaging systems.

3. 용어 대응

achromatic: 색지움

bulk: 덩어리

diffractive: 에돌이식

component: 성분

dispersion: 분산

phase shift: 위상쏠림

deflect: 휘다

chromatic aberration: 색수차

spectrum: 빛띠

phase compensation: 위상보상

lightweight: 빛무게

collimator: 줄맞추개

imaging system: 결상계

chromatically corrected: 색상보정된

4. 그림

끝

2015년 3월 23일

과꾸로

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초록빛논문 소개:

모든 중요 논문이 영어로 나오는 시대에, 한국의 연구자들이 최근 연구를 쉽게 접할 수 있도록, 논문의 초록을 한국어로 번역하여 소개한다. 한국어 용어는 한국물리학회의 물리학 용어집을 기본적으로 따른다. 초록이 없는 논문의 경우 초록 대신 논문 본문의 첫 문단을 번역하여 소개한다. 분야는 나노광학, 표면 플라즈몬, 메타물질 등을 다룬다.

번역자

카이스트 물리학 박사

현재 호주 연방연구소 CSIRO 박사후 연구원

이어가기: http://www.yhwang.info

트위터: @gguro

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