傳統(tǒng)折射率光學(xué)元件通常體積和重量大，但從消費(fèi)電子到基于無人機(jī)或衛(wèi)星的遙感等領(lǐng)域的各種應(yīng)用，對緊湊、輕量化光學(xué)元件的需求正在迅速增長。近年來，超表面已經(jīng)成為一種新的波前控制平臺。超表面是由一排亞波長間隔的介質(zhì)或金屬天線組成，其厚度小于或等于光的波長，可以精確地調(diào)整光的相位、振幅和偏振，具有多功能成像能力。目前，超構(gòu)透鏡技術(shù)廣泛應(yīng)用的主要障礙之一是孔徑大小。增加鏡頭孔徑的大小可以帶來更高的成像分辨率，這對顯微鏡和遠(yuǎn)程成像應(yīng)用都是至關(guān)重要的。光學(xué)超構(gòu)透鏡具有納米尺寸和非周期特性，通常是通過諸如電子束光刻(EBL)等工藝制造的，這種工藝既昂貴又耗時。對于某些應(yīng)用，如空間望遠(yuǎn)鏡，它需要一個米量級的鏡頭孔徑，制造這樣規(guī)模的單個透鏡可能是極具挑戰(zhàn)性的。解決有限鏡頭孔徑問題的一種方法是合成多個孔徑。合成孔徑可以混合來自一組子孔徑的信號，從而生成分辨率相當(dāng)于所有子孔徑圓大小的孔徑的圖像。這是一種廣泛應(yīng)用于射頻領(lǐng)域的技術(shù)。

  近日，航天工程大學(xué)YUANMU YANG等人提出采用合成孔徑方法來緩解這個問題，并通過實驗證明，在計算重建的輔助下，合成孔徑超構(gòu)透鏡由多個孔徑相對較小的超構(gòu)透鏡組成，其成像分辨率可與同等孔徑的傳統(tǒng)透鏡相媲美。研究人員通過戶外成像實驗驗證了這一概念，該實驗使用合成孔徑超構(gòu)透鏡集成的近紅外相機(jī)，利用自然陽光進(jìn)行目標(biāo)照明。作者表示，盡管該工作提出了一個偏振無關(guān)的合成孔徑超構(gòu)透鏡只能在有限的波長范圍工作，但可以將該技術(shù)應(yīng)用在其他領(lǐng)域，構(gòu)建具有偏振相關(guān)的，消色差的，甚至可以感知場景深度的新型多功能合成孔徑超構(gòu)透鏡。相關(guān)研究工作發(fā)表在《Photonics Research》上。