Además de realizar las funciones tradicionales de enfoque e imagen de las lentes convencionales, las superlentes pueden controlar multidimensionalmente la polarización, la longitud de onda y la amplitud del campo luminoso mediante el diseño de unidades metamateriales. Debido a su tamaño delgado, peso ligero, bajo costo y fácil integración, han comenzado a destacar en el campo de los dispositivos optoelectrónicos, convirtiéndose en un tema de investigación actual y una dirección importante. En este artículo, se utiliza el algoritmo de diferencias finitas en el dominio del tiempo (Finite-difference time-domain, FDTD) para diseñar y optimizar una superlente integrada in situ con un detector de avalancha de InGaAs, y se estima la eficiencia de enfoque y la transmisividad de la superlente. Los resultados de la simulación muestran que la superlente concentra la luz incidente en la zona fotosensible del detector, alcanzando una transmisividad del 82.8%, y una eficiencia de enfoque del 84.89% con una distancia focal objetivo de 150 μm y un radio de superlente de 50 μm. Para mejorar aún más la transmisividad, se agregó una capa antirreflectante (AR Layer) en la superficie de la superlente. Los resultados muestran que una capa de SiO₂ de 300 nm alcanza una transmisividad máxima del 86.6%, y una capa de SiN de 250 nm alcanza el 87.6%, con aumentos del 3.8% y 4.8% respectivamente en comparación con la superlente sin capa AR. Finalmente, los cálculos muestran que la energía del campo luminoso en la zona de absorción del detector integrado con la superlente aumentó 250.96 veces en comparación con el detector sin superlente, lo que mejorará significativamente la respuesta del detector. Este artículo propone un esquema de diseño para detectores de avalancha con superlente integrada monolítica, que concentra la luz incidente fuera de la zona fotosensible en la misma, aumentando la eficiencia cuántica del detector sin pérdida de ancho de banda, proporcionando una nueva idea para el diseño de detectores de avalancha de alta respuesta y ancho de banda.

superlente;detector;eficiencia de enfoque;eficiencia cuántica