日前，中國激光雜志社發布“2021中國光學十大進展”，哈工大(深圳)材料科學與工程學院肖淑敏教授團隊“偏振不敏感寬帶二氧化鈦消色差超構透鏡在近紅外生物成像中的應用”入選“2021中國光學十大進展”。
近紅外區間的光對生物組織有著較強的穿透力，但目前的寬帶消色差超構透鏡，主要集中在可見光波段和1200納米以外的紅外波段。目前近紅外一區(650—950納米)的寬帶消色差超構透鏡數值孔徑小，聚焦效率低，極大地阻礙了在熒光成像領域的應用。
該團隊針對聚焦生物成像需求，對二氧化鈦超構透鏡的制備工藝進行了創新，通過刻蝕的方法，將二氧化鈦納米柱的高度從目前的600納米提高到了1500納米，深寬比超過了30∶1，具有接近90°的垂直側壁。在650—1000納米的工作范圍內，對任意偏振態的光實現了消色差功能，將聚焦效率進行了大幅提升，首次實現平均聚焦效率為88%、最高效率超過90%的偏振不依賴寬帶消色差超構透鏡。
這種高效率的消色差超構透鏡，在生物成像領域有著完美的應用。使用該透鏡可以對海拉細胞進行成像，在生物成像的應用方面已經可以與傳統物鏡相媲美。高效率寬帶消色差超構透鏡成像質量媲美于同數值孔徑下的傳統物鏡。輕薄小型的超構透鏡有望搭載在便攜式設備和無繩微型機器人中，進一步方便生物成像的應用。
該成果為將來輕薄小巧的超構透鏡替換傳統透鏡提供了可能，也為醫療成像領域機載光學器件的進一步小型化和集成化帶來了希望。相關研究成果于2021年9月21日發表在《自然通訊》雜志上，博士研究生王雨杰為論文第一作者，陳欽杪、楊文宏、紀子恒為共同第一作者，肖淑敏教授為通訊作者。
科研成果入選“2021中國光學十大進展”，是該團隊不斷向科學更深處進軍的一個縮影。王雨杰說，連續幾年進行工藝開發是枯燥的，甚至有不少令人“崩潰”的時刻，但在肖淑敏教授和宋清海教授的帶領下，團隊成員不但沒有畏難，反而選擇了更多“硬骨頭”進行攻關。獲獎后，團隊表示將繼續鉚足干勁，努力解決更多“卡脖子”問題，為科技創新作出更大貢獻。
(首席記者 吳吉 通訊員 王雨杰 謝梁暉)
