导读
近日，美国哥伦比亚大学工学院的研究人员成功地制造出首个平面透镜，它无需任何额外的元件，就能将广泛色彩范围内的任意偏振光线，正确地聚焦到同一焦点。这种革命性的“平面”透镜厚度仅为一微米，比纸更薄，且性能可媲美顶级复合透镜系统。
背景
在不同的材料与结构中，不同颜色的光线会以不同的速度传播。这就是为什么我们看到白色光线通过棱镜折射后，会被分解成组成不同颜色的光线，这种现象称为“色散”。
对同一种介质来说，光的频率越高，介质对这种光的折射率就越大。在可见光中，紫光的频率最高，红光频率最小。当白光通过三棱镜时，棱镜对紫光的折射率最大，光通过棱镜后，紫光的偏折程度最大，红光偏折程度最小。这样，三棱镜将不同频率的光分开，就产生了光的色散。
（图片来源：维基百科）因为“色散”的存在，所以普通透镜无法将不同颜色的光线聚焦到一点。这意味着不同颜色的光线无法同时合焦，这样一来，由这种简单透镜所形成的图像将不可避免地变得模糊不清。传统的成像系统可通过叠加多个透镜解决这一问题，但是这种解决方案却是以增加复杂度和重量为代价的。
（图片来源：苹果公司）之前，笔者介绍过一个备受