亚波长衍射光学系统被称为元光学系统，它展示了显著小型化成像系统的潜力。然而，尽管有令人印象深刻的演示，大多数元光学成像系统都受到强烈色差的影响，限制了它们的实用性。

华盛顿大学Arka Majumdar等采用逆向设计来创建工作在长波红外（LWIR）区域（8-12微米）的宽带元光学器件。

本文要点：

（1）

通过深度学习辅助的多尺度可微分框架将元原子与相位联系起来，我们最大化了元光学调制传递函数（MTF）表面下的波长平均体积。作者的设计框架将通过元原子的局部相位工程和单个管道内散射体的全局工程相结合。作者通过制造和实验表征全硅LWIR元光学来证实我们的设计。作者设计的元光学系统由一个简单的计算后端补充，大大提高了捕获图像的质量。

（2）

作者通过实验证明，与传统的双曲面金属透镜相比，宽带成像的波长平均斯特雷尔比提高了六倍。

参考文献:

Huang, L., Han, Z., Wirth-Singh, A. et al. Broadband thermal imaging using meta-optics. Nat Commun 15, 1662 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-45904-w

https://doi.org/10.1038/s41467-024-45904-w