表面形貌和折射率轮廓决定了透镜的决定性功能。迄今报道的大多数透镜的极性，即正透镜（凸透镜）或负透镜（凹透镜），都取决于界面的曲率。在这里，我们通过实验证明了一种反直觉的双极性平面透镜，它基于圆偏振光的螺旋度相关相位不连续性。具体来说，通过控制输入光的螺旋度，正负极性可以在一个相同的平面透镜中互换。在可见光和近红外波段，在同一个等离子透镜上可以观察到螺旋度可控的真实和虚拟焦平面，以及放大和消磁成像。这种具有双极性的质子金属透镜可为依赖于角动量的聚焦和成像设备、基于角动量的量子信息处理和集成纳米光电子学等领域的先进研究和应用提供支持。内容一：双极等离激元透镜示意图。透镜由玻璃基板上的等离子偶极子天线阵列组成，其方向沿聚焦方向（x）变化。相邻偶极子之间的距离 S 为400 nm，沿两个平面方向相同。相位变化完全由偶极子的方向决定。内容二：模拟双极性等离子透镜。对波长为 740 nm 的 CP 波在正常入射条件下通过透镜的传播进行了全波模拟。(a) 强度和相位分布表明，透镜对 RCP 入射光起到了正透镜的作用。(b) 对于 LCP 入射光，同一透镜改变了极性，变成了负透镜。结论和创新我们提出并通过实验实现了一种可在可见光频率下工作的双极性等离子平面透镜。该设计基于当 CP 光转换为相反的圆极化时发生的界面相位不连续。通过控制入射光束和透射光束的极化，我们展示了同一个等离子透镜的聚焦特性可以在凸透镜和凹透镜之间改变，这与具有固定极性的传统透镜形成了鲜明对比。虽然此前有人声称，基于纳米光子阵列的双极性质子透镜具有凹透镜效应，即质子透镜形成的物体存在虚拟焦平面或消磁虚拟图像，但没有直接的实验观测结果。相比之下，我们通过观察真实焦平面和虚拟焦平面的聚焦情况，以及物体靠近透镜时的放大和消磁图像，明确显示了同一质子透镜的凸透镜和凹透镜功能。由于该等离子透镜是由简单的可变取向等离子偶极子构成，因此不涉及复杂的等离子纳米结构设计。启发学习了解超透镜的机理，并成功复现文章内容，知道了如何排列超表面使得几何相位实现0到2pi的转变，推导了超透镜公式，明白了如何排布调整焦距，实验中如何证明，此文章是比较经典的超透镜文章，可以将其运用到自己的工作之中。
文献来源:naturecommunications Accepted 16 Oct 2012 DOI: 10.1038/ncomms2207 | www.nature.com/naturecommunications
作者：LiXianzhong Chen1,*, Lingling Huang1,2,*, Holger Mu¨hlenbernd3,*, Guixin Li4, Benfeng Bai2, Qiaofeng Tan2, Guofan Jin2, Cheng-Wei Qiu5, Shuang Zhang1 & Thomas Zentgraf
发表日期: 2012
报告人：刘高敬
