Além de realizarem as funções tradicionais de focalização e formação de imagem das lentes convencionais, as superlentes permitem o controle multidimensional da polarização, comprimento de onda e amplitude do campo luminoso por meio do projeto das unidades do metamaterial. Devido ao seu volume fino, peso leve, baixo custo e fácil integração, elas começaram a destacar-se no campo dos dispositivos optoeletrônicos e tornaram-se um tema de pesquisa atual e direção importante. Este artigo utiliza o algoritmo de diferenças finitas no domínio do tempo (Finite-difference time-domain, FDTD) para projetar e otimizar uma superlente integrada in situ baseada em um detector de avalanche InGaAs, além de estimar a eficiência de focalização e a transmitância da superlente. Os resultados da simulação mostram que a superlente concentra a luz incidente na área sensível do detector, atingindo transmitância de 82,8%, e eficiência de focalização de 84,89% para distância focal alvo de 150 μm e raio da superlente de 50 μm. Para melhorar ainda mais a transmitância, foi adicionada uma camada antirreflexo (AR Layer) na superfície da superlente. Os resultados indicam que camada de SiO₂ de 300 nm atingiu transmitância máxima de 86,6%, camada de SiN de 250 nm atingiu 87,6%, com aumentos de 3,8% e 4,8%, respectivamente, em relação à superlente sem camada AR. Por fim, os cálculos mostraram que a energia do campo luminoso na área de absorção do detector integrado com a superlente aumentou 250,96 vezes em comparação ao detector sem superlente, o que melhorará significativamente a responsividade do detector. Este artigo propõe um esquema de design para detector de avalanche com superlente integrada monolítica, que concentra a luz incidente fora da área sensível para dentro dela, aumentando a eficiência quântica do detector sem perda de largura de banda, oferecendo uma nova ideia para o design de detectores de avalanche de alta responsividade e largura de banda.

superlente;detector;eficiência de focalização;eficiência quântica