美國研究人員製作出第一個能精確聚焦的超薄平麵透鏡(flat lens)。由於其平麵特性，此裝置並沒有（yǒu）令一般球麵透鏡苦惱的光學像差，因此具有定義良好的焦（jiāo）點。此透鏡的聚焦能力同時接近繞射定律所規（guī）範的物理極限。

這個透鏡是由哈佛(Harvard)大學工程與應用（yòng）科（kē）學學院的研究團隊所完成。團隊主持人Federico Capasso表示，目前各（gè）種裝置內的光學組件體積（jī）都相當（dāng）大，原因是（shì）光束必（bì）須藉由通過不同厚度的透鏡來改變形狀。對普（pǔ）通透鏡而言（yán），由於光在（zài）玻璃中的速度比在空氣中低，行經中央較厚區（qū）所花的時間比行經（jīng）周圍（wéi）較薄區來得長，透鏡中各處相（xiàng）位延遲的結果導致光線（xiàn）的（de）折（shé）射與聚焦。但在此研究中，負責將光束塑型的是厚度僅60 nm的平麵透（tòu）鏡。

此超薄平麵透鏡的特殊（shū）之處在於它是具有納（nà）米結構的超穎（yǐng）表麵（miàn）(metasurface)，其上布有（yǒu）次波長間距的光學天線(optical antenna)作為光塑型組件。這（zhè）些（xiē）天線為（wéi）波長大小的金屬結構，在散射特定波長光線時能引入些微相位延遲，而研究人員隻要改變天線的大小、角度以及（jí）間距（jù）便能控製超穎（yǐng）表（biǎo）麵所對應的特（tè）定波長。

Capasso表示，光學天線說穿了就是一個共（gòng）振（zhèn）器，能儲存光稍（shāo）後再釋出，過程中的延遲會造成（chéng）光束方向改（gǎi）變，作用如同玻璃透鏡。研究人員將不同形狀（zhuàng）、大小及方向（xiàng）的天線排列成圖案，讓透鏡上的相位延遲呈放射狀分布，造成離鏡心越遠的光（guāng）線折（shé）射愈嚴重，使入（rù）射光聚焦（jiāo）於精確的一點上。

此透鏡的製作方式是在矽晶圓表麵鍍上一層納米級的黃金，接著部分剝離以留下均勻（yún）分布的V形結構(即納（nà）米天線（xiàn）)數組。此平麵透鏡（jìng）設（shè）計可消除球麵像差、彗形像差（chà）及像散等單色像差，因此能在繞射極（jí）限內獲得（dé）精確（què）的焦（jiāo）點。即使光線入射（shè）處遠離鏡（jìng）心（xīn）或以大（dà）角度入射，也不（bú）需使用複（fù）雜的修正技術。

此透鏡最（zuì）明顯的用途為攝影及顯微術，也能應用於光纖中供成像與醫療用途等（děng），或者是任何能取代傳統透鏡的（de）地方。該團（tuán）隊表示，雖然（rán）此透鏡現階段的聚焦效率偏低，但應可藉由增加天線排列密度及改變（biàn）透鏡設計予以提升。另外，此透鏡目前僅能（néng）聚（jù）焦某些特定（dìng）波長的光線，不過Capasso認為透過不同（tóng）天線數組的排列有機會發展出寬（kuān）帶（dài）透鏡。

該團隊在此實驗中使用了（le）耗時的電（diàn）子束微影製程來製作透鏡，未來如欲大量生產可采用新的納米微（wēi）程如納米壓印(nanoimprinting)及（jí）軟（ruǎn）微影製程(soft lithography)，以（yǐ）利在可彎曲式基板上製作平麵透鏡。