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無秩序を設計したメタ表面による波面整形

2018年1月15日 Nature Photonics 12, 2 doi: 10.1038/s41566-017-0078-z

最近、無秩序媒体を用いた波面整形によって、拡張された体積、収差のない集束、サブ波長集束を含む、従来の光学系を超える光学的操作能力が実証されている。しかし、こうした能力を有用な用途につなげることは、無秩序媒体の入出力特性（P変数）を、O（P）測定を介して網羅的に決定する必要があるため、依然として困難である。本論文では、無秩序が明確に設計されているため、正確な入出力特性が事前に分かっており、わずかな調整ステップのみで利用できるというパラダイムシフトを提案する。我々はこの概念を、無秩序を設計したメタ表面によって実行している。このメタ表面は、広い角度散乱範囲、優れた安定性、調整可能な角度散乱プロファイルとともに、大きな光記憶効果範囲などの波面整形ための付加的で特異な特性を示す。我々は、この設計されたメタ表面を波面整形に使用して、高開口数（NA > 0.5）の集束と、約8 mmの視野において約2.2 × 10⁸の点を扱えると見積もられる蛍光画像化を実証している。 

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