COLLIMATING METALENSES AND TECHNOLOGIES INCORPORATING THE SAME

• Main Authors: LENEF, Alan, CAPASSO, Federico, BYRNES, Steve, AIETA, Francesco
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 30.03.2017
• Subjects: ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS; BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRICITY; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; NANOTECHNOLOGY; OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS; OPTICS; PERFORMING OPERATIONS; PHYSICS; SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; TRANSPORTING

Metalenses and technologies incorporating the same are disclosed. In some embodiments, the metalenses are in the form of a hybrid multiregion collimating metalens that includes a first region and a second region, wherein the hybrid multiregion collimating metalens is configured to collimate (e.g., visible) light incident thereon. In some instances the first region includes an array of first unit cells that contain subwavelength spaced nanostructures, such that the first region functions as a subwavelength high contrast grating (SWHCG), whereas the second region includes an array of second unit cell, wherein the array of second unit cells includes a near periodic annular arrangement of nanostructures such that the second region approximates the functionality of a locally periodic radial diffraction grating. Lighting devices including such metalenses are also disclosed La présente invention concerne des métalentilles de collimation et des technologies les incorporant. Dans certains modes de réalisation, les métalentilles adoptent la forme d'une métalentille de collimation à régions multiples hybride qui comprend une première région et une seconde région, la métalentille de collimation à régions multiples hybride étant conçue de sorte que soit collimatée sur celle-ci une lumière incidente (par exemple, visible). Dans certains cas, la première région comprend un ensemble de premières cellules unitaires qui contiennent des nanostructures espacées de sous-longueur d'onde, de sorte que la première région fonctionne en tant que réseau à haut contraste de sous-longueur d'onde (SWHCG), tandis que la seconde région comprend un réseau de secondes cellules unitaires, le réseau de secondes cellules unitaires comprenant un agencement annulaire quasiment périodique de nanostructures de sorte que la seconde région s'approche de la fonctionnalité d'un réseau de diffraction radiale localement périodique. L'invention concerne également des dispositifs d'éclairage comprenant de telles métalentilles.