接下來(lái)的光學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果清晰展示了該1cm直徑的AMDL從400-1100 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)超寬帶的消色差聚焦性能，見(jiàn)圖3(a)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，該透鏡的綜合性能已居目前所有報(bào)道的消色差平面透鏡（包括傳統(tǒng)多階衍射透鏡和超構(gòu)透鏡）之首，并且較之于商用的單片折射透鏡，在白光照明下具有更優(yōu)的成像性能。具體如圖3(b,c)所示，上圖顯示了商用的折射透鏡在白光照明下成像邊緣會(huì)有明顯的色暈現(xiàn)象（彩虹效應(yīng)），且紅綠藍(lán)三色物體不能清晰的成像在同一平面。作為對(duì)比，消色差平面透鏡（下圖）則成功地解決了這些問(wèn)題，能夠得到較為清晰的白光邊緣成像以及紅綠藍(lán)三色同時(shí)成像。

圖3.(a)消色差A(yù)MDL在400-1100 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的消色差聚焦實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(b,c)折射透鏡和消色差平面透鏡成像對(duì)比。左圖是展示白色物體邊緣的色暈對(duì)比，右圖是針對(duì)藍(lán)光物體聚焦成像時(shí)，兩種透鏡對(duì)紅光物體成像精度對(duì)比。

圖4.同樣拍攝環(huán)境下成像對(duì)比。（左）AMDL拍攝的原始圖像，（中）經(jīng)算法處理后的AMDL成像效果，（右）華為手機(jī)（P40）拍攝圖像。

該項(xiàng)工作提出的頻率相干度理論分析方法，為進(jìn)一步擴(kuò)展消色差平面透鏡參數(shù)空間提供了新的方案，同時(shí)也能為后續(xù)的大尺寸消色差平面透鏡設(shè)計(jì)指明新方向。未來(lái)可以考慮將消色差平面透鏡與先進(jìn)的圖像處理算法相結(jié)合（如圖4(中)），將進(jìn)一步提升成像的綜合性能，非常有望實(shí)現(xiàn)真正具有實(shí)用價(jià)值的平面光學(xué)成像系統(tǒng)。該成果發(fā)表在 Light: Science & Applications，題為L(zhǎng)arge-scale achromatic flat lens by light frequency-domain coherence optimization。南京大學(xué)現(xiàn)代工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院博士生肖行健是論文第一作者，李濤教授和南方科技大學(xué)李貴新教授為論文的通訊作者。該工作得到祝世寧院士的悉心指導(dǎo)。

該項(xiàng)工作得到科技部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、自然科學(xué)基金委重大研究計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目和面上項(xiàng)目、南京大學(xué)登峰人才計(jì)劃、以及廣東省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目和深圳市創(chuàng)新委員會(huì)自然科學(xué)基金的支持。

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