Retroreflector Approximation of a Generalized Eaton Lens
我们将先前对伊顿透镜在特定折射角下的研究扩展到伊顿透镜在任何折射角下。伊顿透镜的折射率是一个复杂的问题，除了在某些特定的角度外，没有解析形式。本文利用后向反射器近似，导出了一种更容易理解的任意折射角下的折射率表达式，并具有一定的精度。本研究的结果将有助于快速估计折射率，并设计各种伊顿透镜。
2012-01-05 physics.optics
Perfect imaging with positive refraction in three dimensions
自1854年以来，麦克斯韦的鱼眼被认为是射线光学有效范围内的完美透镜。通过求解麦克斯韦方程组，我们证明了接目镜在三维空间中对电磁波具有无限的分辨率.
2009-11-03 physics.optics
Approximate magnifying perfect lens with positive refraction
我们提出了一种具有正各向同性折射率的设备，该设备在几何光学内创建光学均匀的三维空间区域的近似放大的完美实像。它的关键成分是一种新的折射率分布，可以作为一个近似完美的镜头本身，具有非常温和的折射率范围。
2012-01-12 physics.optics
Does negative refraction make a perfect lens?
V.Veselago在1967年和J.Pendry在2000年对一个问题进行了讨论。问题是：一块具有负折射的材料能制造出完美的透镜吗？彭德里的结论是：是的，它可以。我们的结论是：不，实际上它不能，因为板的折射系数的波动。讨论了线性等晕光学仪器的分辨能力。
2008-09-01 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Wavefronts, light rays and caustic associated with the refraction of a plane wave by a conospherical lens
本工作的目的是介绍一种透镜，其表面是一个圆锥表面和一个球面。我们用一个平面波阵面照明这个透镜，并计算了它的折射波阵面、光线和焦散。我们发现焦散线有两个分支。第一种是由一条直线的两段组成的，这个焦散线的一部分是实的，另一部分是虚的。焦散线的第二分支是具有尖脊型奇点的二维曲面。注意到焦散线的两个分支是不相连的是很重要的。由于这种性质，我们相信，使用这种光学元件，可以在焦散线是二维旋转表面的区域中产生标量光学加速光束，并且同时在实焦散线是沿光轴的一段直线的区域中产生具有与零阶贝塞尔光束相似性质的标量光束。
2021-07-07 physics.optics
Thermo-optic refraction in MoS2 medium for 'Normally On' all Optical switch
二维纳米材料如二硫化钼由于其优异的非线性光学响应而引起了人们极大的兴趣。在这项研究中，我们研究了热透镜形成的二硫化钼纳米片分散使用模式失配泵浦探测配置。泵浦和探测光束强度模式的观察提供了光热透镜形成的时间演变的视觉见解。利用热透镜光谱技术研究了MoS2纳米片浓度对分散液热光性能的影响。此外，提出了一种基于热光折射的热透镜尺寸测量技术。热透镜区尺寸随泵浦功率的增加而增大。将所观察到的热透镜调制应用于全光开关，表明泵浦光对输出光信号具有良好的调制作用。
2021-01-14 physics.app-ph physics.optics
Planar nano-optics in anisotropic media: anomalous refraction and diffraction-free lensing of highly confined polaritons
作为最基本的光学现象之一，各向同性介质之间的折射的特征在于光在从低折射率介质到高折射率介质时朝向边界的法线弯曲。然而，在各向异性介质中，折射是一种更加奇特的现象。两种各向异性介质之间折射的最一般情况尚未探索，特别是在自然介质和纳米尺度下。在这里，我们可视化和全面研究两个强各向异性（双曲）介质之间的电磁波的折射，而且，重要的是，我们这样做的使用局限于纳米级的极化激元在低损耗的天然介质，α-MoO 3。我们的图像显示在一般情况下，其中的传播方向和波矢不共线的极化激元的折射。当它们穿过在α-MoO 3中定制的平面纳米棱镜时，折射极化激元表现出非直观的传播方向，使我们能够揭示一种奇特的光学效应：无弯曲折射。此外，我们成功地开发了第一个面内折射超透镜，它产生的焦点小到λ ap/6，是λ ap的极化激元波长（λ 0/50相对于在自由空间中的光的波长）。我们的研究结果为强各向异性介质中的平面纳米光学奠定了基础，具有前所未有的纳米级能量流控制潜力。
2021-03-19 cond-mat.mes-hall physics.optics
Time Driven Subwavelength Focusing with Negative Refraction
Veselago于1968年提出的基于负折射的平面透镜概念，主要是在单色区进行研究。最近认识到，Pendry在2000年发现的超透镜效应的时间发展尚未被评估，可能会带来惊喜：时间依赖性照明可以提高聚焦的空间分辨率。本文研究了45 \degre -倾斜正方形点阵圆孔在Duraluminum板上的弯曲波聚焦动力学。时间分辨实验表明，聚焦图像随着时间的推移而缩小，低于衍射极限，横向分辨率从0.8 $λ$增加到0.35 $λ$，而谐波激励下的聚焦仍然是衍射限制。模态分析揭示了辐射透镜共振在脉冲重建中的作用，辐射透镜共振在焦点处反复自同步以形成超振荡场。
2014-03-02 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
From Diffraction to Refraction: a coherence-based conceptual framework
本文提出基于相干性的新框架，揭示在均匀介质中通过相干性实现的折射现象，并推导出相干驱动的折射关系式。
2025-12-15 physics.optics
Negative refractive perfect lens vs Spherical geodesic lens. Perfect Imaging comparative analysis
负折射透镜（NRL）已经表明，光学系统可以产生细节低于经典阿贝衍射极限的图像。该光学系统将由物体表面发射的电场传输到图像表面，在两个表面中产生相同的场分布。特别地，物表面中的狄拉克δ电场被聚焦而不受像表面中的狄拉克δ电场的衍射限制。Maxwell鱼眼接目镜（MFE）和球面短程线波导（SGW）已经被声称使用具有不同含义的正折射来突破衍射极限。在这些情况下，已经考虑了从点源到点接收器的功率传输，当接收器从焦点移位远小于波长的距离时，功率传输急剧下降。虽然这些系统可以检测高达波长/500的位移，但它们不能与NRL进行比较，因为物体和图像表面的概念尚未建立。在这里，它提出了一个分析的SGW与定义的对象和图像表面。结果表明，物体表面的狄拉克δ电场在像面上产生低于折射极限的像。
2012-04-12 physics.optics
Far Infrared Slab Lensing and Subwavelength Imaging in Crystal Quartz
我们研究的可能性，使用负折射产生的声子在各向异性晶体中的响应，以创建一个简单的平板透镜与平面平行的两侧，并显示，从这样的透镜成像应该是可能的，尽管在室温下的吸收，是不可避免地存在由于声子阻尼的影响。特别是，我们考虑的情况下，晶体石英，一个系统，实验测量一致的全角度负折射已经被证明。此外，我们调查的可能性，亚波长成像从这样的材料，并表明，它应该是可能的某些配置。
2012-11-19 cond-mat.other physics.optics
Super-resolution imaging in absolute instruments
已经证明负折射是完美的透镜。然而，在几乎没有损失的情况下，成像功能将受到严重损害。后来，人们证明了麦克斯韦的鱼眼透镜接目镜的正折射也可以成为完美透镜。然而，在成像位置处引入的排水问题上发生了强烈的争论。在这项工作中，我们首次发现，固体浸没麦克斯韦接目镜可以用于超分辨率成像。我们发现，这是由于完美的聚焦和全反射在外部界面，从而在空气背景中的所需位置形成超分辨率图像。这种简单的机制也将适用于其他绝对仪器和更多功能的超级成像系统将被期待。
2021-07-04 physics.class-ph physics.optics
Extreme-ultraviolet refractive optics
折射是一种众所周知的光学现象，它改变了光波在物质中传播的方向。基于折射的显微镜、透镜和棱镜是控制可见光、红外线、紫外线和X射线波长光束特性的不可或缺的工具。然而，物质对极紫外线（XUV）辐射的大量吸收阻碍了折射透镜和棱镜在这一光谱区域的发展。在这里，我们展示了控制XUV辐射的折射，通过使用气体射流与密度梯度的XUV光束剖面。气相棱镜的演示，导致一个依赖于频率的XUV光束偏转。在原子共振附近的强偏转进一步用于开发可变形XUV折射透镜，具有低吸收和可以通过改变气体压力来调谐的焦距。我们的研究结果为XUV科学提供了新的机会，并为将基于折射的技术（包括显微镜和纳米聚焦）转移到XUV领域开辟了一条道路。
2018-04-24 physics.app-ph physics.atom-ph physics.optics
Material Made of Artificial Molecules and Its Refraction Behavior under Microwave
微波、毫米波焦平面成像具有广泛的应用前景。分辨率差是目前该技术的主要缺点。本文分析了电磁波频率对折射能的影响。根据电磁感应的折射机理，提出了设计具有足够折射能力的人工材料的原则。人工分子材料是用笼状导体颗粒（CGC）制成的。用CGC棱镜与PS棱镜或SGC棱镜组装，测量了CGC材料对微波的折射率。该组件极大地消除了由衍射引起的出射微波的位移。这是实现微波条件下折射率直接测量的关键。CGC材料显示出相当大的折射能力。SGC材料和PS显示出很小的折射率。研究结果对提高透镜的折射率和消除衍射对透镜的不利影响，促进微波、毫米波成像技术的发展具有重要意义。
2014-09-25 physics.optics
High accuracy, absolute, cryogenic refractive index measurements of infrared lens materials for JWST NIRCam using CHARMS
詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）近红外相机（NIRCam）的折射光学设计在其镜头中使用三种红外材料：LiF，BaF2和ZnSe。为了向仪器的光学设计者提供精确的、迄今为止无法获得的基于实际低温测量的绝对折射率数据，使用NASA戈达德太空飞行中心（GSFC）的低温高精度折射测量系统（CHARMS）测量了每种材料的两个棱镜样品，密集覆盖温度范围从15到320 K，波长范围从0.4到5.6微米。数据处理方法进行了讨论和图形和表格数据的绝对折射率，色散，和热光系数为这三种材料的选定波长和温度，以及估计指数的不确定性。系数随温度变化的Sellmeier拟合的测量指数也提出了一个例子，他们的使用来预测绝对指数在任何波长或温度范围内的这些参数的适用范围。
2008-05-01 physics.optics
A Metalens with Near-Unity Numerical Aperture
透镜的数值孔径（NA）决定了它聚焦光线的能力和分辨能力。对于需要小的光-物质相互作用体积或大的角度收集的应用，具有大NA是非常理想的质量。传统上，基于光折射的大NA透镜需要精密的体光学器件，这最终是昂贵的，因此也是一个专业项目。相比之下，超表面允许透镜设计者规避以超平坦方式生产高NA透镜的那些问题。然而，到目前为止，这些仅限于与传统光学元件相同数量级的数值孔径，实验报告的数值NA <0.9。在这里，我们演示，数值和实验，一种新的方法，导致在一个近单位数值孔径（NA>0.99）和亚波长厚度（~λ/3）的衍射限制的平面透镜，在715 nm的非偏振光工作。为了证明其成像能力，所设计的透镜应用于共焦配置，以映射亚衍射金刚石纳米晶体中的色心。这项工作基于衍射元件，能够有效地将光弯曲到82°的角度，代表了超越传统光学元件和现有平面光学器件的一步，避免了与标准相位映射方法相关的效率下降。
2018-01-10 physics.optics
Tailoring Metallodielectric Structures for Super Resolution and Superguiding Applications in the Visible and Near IR Ranges
我们讨论了在真实的，透明的，金属-电介质光子带隙结构的负折射和超分辨率的背景下，在可见光和近红外范围内的传播效应。在共振隧穿制度中，我们发现，对于横向磁入射偏振，场局部化效应有助于波导现象，使得它有可能为光保持限制在一小部分的波长内，没有任何横向边界，由于抑制衍射。这种效应与每个金属层内的坡印廷矢量的负折射有关，由相邻电介质层内的法向折射平衡：场局部化和材料色散的程度共同决定了驻留在任何给定层内的总动量，从而决定了能量流的方向。我们发现，瞬态波矢量的运输介导的准静态，低群速度表面波的激发负责相对较大的损失。作为代表性的例子，我们考虑透明的金属电介质叠层，如Ag/TiO 2和Ag/GaP，并详细展示了如何获得最佳的条件，在整个可见光和近红外范围内的超引导和超分辨率应用的传播和倏逝模式的高透射率。最后，研究了增益对超分辨率的影响。我们发现，增益的引入可以补偿表面等离子体激元激发引起的损耗，改善透镜的分辨特性，实现增益可调的超分辨。
2008-01-04 physics.optics
Refractive index of a transparent liquid measured with a concave mirror
本文介绍了用球面凹面镜法测量透明液体折射率的方法。我们利用斯涅耳定律和小角近似推导了折射率方程。利用传统的球面镜和薄透镜高斯方程验证了该方法的有效性。
2012-02-11 physics.class-ph physics.optics
Longitudinal tri-foci Metalens empowered multiple-magnification and diffraction-limited microscope
本研究基于截断波导超构原子机制开发出具有纵向三个衍射极限焦点的Si3N4超构透镜，首次将具备三种高放大倍率和衍射极限分辨率的显微镜集成于厘米尺寸内。
2024-02-18 physics.app-ph physics.optics
