摘要: 我们研究组长期致力于表面等离激元和超构材料的研究。我们早期提出的实现负折射的耦合渔网结构和偏振调控的L 形单元超构材料都成为了本领域的主流设计方案。在近年来的超构表面研究方面， 我们基于LED芯片实现了偏振调控的动态显示，与澳大利亚国立大学Kivshar教授合作实现超高效率的介质超构表面全息，见图1。近期，我们与台湾蔡定平教授研究组合作，在解决超构表面器件在连续宽频段上消色差的方面取得了重要突破，见图2。我们首先将透镜聚焦所需要的相位分解成两部分，即：频率无关的基础相位和频率相关的补偿相位(与频率成正比)。然后巧妙结合超构表面结构设计的两种方案(共振性和几何相位性)，通过几何相位设计聚焦透镜需要的基础相位分布，再通过共振设计补偿不同频率带来的相位色散。需要特别强调的是，通常的共振带来相位变化都是突变的，不满足与频率成正比的线性相位补偿。本项工作中，我们提出了新颖的集成共振(integrate resonance)” 方案，利用特殊排列的金属棒的多个共振之间的线性相位区域，成功设计出满足聚焦透镜要求的一系列不同斜率的线性相位补偿的结构单元(图3(a))。图3(b)显示了利用纳米加工制备的反射性超构透镜样品照片，整个镜片的直径约55 μm，薄膜厚度小于100 nm。右侧电子显微镜照片反映出了该超构透镜的结构单元具有几何相位的旋转排布，以及不同纳米棒形状及数目的集成共振性质。