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3D Imaging Using Extreme Dispersion in Optical Metasurfaces

由于超表面对入射光的相位、偏振和振幅的极端控制,因此具有革新成像技术的潜力。它们依靠增强的光的局部相互作用来实现所需的相位轮廓。由于光的局部相互作用增强,超表面是高度色散的。这种强分散被认为是实现常规超表面成像的主要限制。在这里,我们认为这种强色散为计算成像的设计自由度增加了一个程度,潜在地打开了新的应用。特别是,我们利用超表面的这种强分散特性,提出了一种紧凑、单镜头、被动的3D成像相机。我们的设备由一个金属工程,聚焦不同的波长在不同的深度和两个深度网络,恢复深度和RGB纹理信息从彩色,散焦图像获得的系统。与其他基于元表面的3D传感器相比,我们的设计可以在更大的视场(FOV)全可见范围内运行,并可能生成复杂3D场景的密集深度图。我们对直径为1毫米的金属的模拟结果表明,它能够捕获0.12到0.6米范围内的3D深度和纹理信息。

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