超表面器件
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2025-12-08
超表面器件的視頻教程
CST超表面材料仿真實(shí)戰(zhàn)
適用于在讀微波、太赫茲、光學(xué)人工合成復(fù)合超表面材料研究的研究生、本科生，以及從事軍品整流罩、天線罩、吸波尖劈等行業(yè)設(shè)計(jì)人員； 課程對(duì)超材料主流的頻率選擇表面、高阻抗表面、理想吸收體、極化轉(zhuǎn)化器、輻射表面、波前控制表面、非線性超表面做了講解，并著重對(duì)極化轉(zhuǎn)換類超材料做展開，在石墨烯課程中講解了相位梯度、波束形成、吸波體、EIT等學(xué)術(shù)熱門分類 課程以理論和仿真為主，對(duì)近期的SCI原刊做內(nèi)容講解和一步步的仿真演示
￥149 6小時(shí)24分鐘 599播放
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008 - FDTD窄帶超表面吸收器（含講解視頻）
008 - FDTD窄帶超表面吸收器（含講解，80元） ? 基本介紹： ·? 主要內(nèi)容：根據(jù)發(fā)表在 Journal of Nonlinear Optical Physics & Materials 上的文獻(xiàn)《Ultra-narrow-band perfect absorber based on high-order plasmonic resonance in metamaterial作者：
￥80 54分鐘 91播放
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027 – COMSOL石墨烯超表面THz吸收器（含演示，80元）
本案例演示了如何在comsol中創(chuàng)建二維材料，計(jì)算了頻率為 0.5 ~ 2.5 THz 的入射光下該超表面的吸收率和電場(chǎng)分布。 計(jì)算的內(nèi)容和結(jié)果（手機(jī)端可能無(wú)法顯示圖片，請(qǐng)?jiān)陔娔X端查看）： 1、三種結(jié)構(gòu)的吸收率。
￥80 22分鐘 92播放
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超表面器件的實(shí)例教程
隨著超表面逐漸走向產(chǎn)業(yè)化，縮小仿真與制造之間的性能差距成為關(guān)鍵。借助深度學(xué)習(xí)，我們可以在充分考慮制造公差的前提下對(duì)超表面進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析。
AI與超表面制造案例（來(lái)自原文）
針對(duì)最常見的幾何形狀變形和設(shè)計(jì)布局偏差，研究人員基于深度學(xué)習(xí)開發(fā)了超表面性能預(yù)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠評(píng)估透過(guò)率和衍射效率隨結(jié)構(gòu)變化的趨勢(shì)，進(jìn)而找到對(duì)變化不敏感的結(jié)構(gòu)（類似于傳統(tǒng)光學(xué)設(shè)計(jì)中 “公差靈敏度” 低的結(jié)構(gòu)）。此外，還可以基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN），篩選出適宜加工的超表面單元。
對(duì)于傳統(tǒng)光刻工藝而言，光學(xué)鄰近效應(yīng)校正（OPC）本身就是改善設(shè)計(jì)偏差的重要環(huán)節(jié)。人工智能能夠提供更準(zhǔn)確的掩膜圖案，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜超表面單元結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)投影曝光，降低特征尺寸（CD）的變化率，提高超表面器件的效率。
AI 提升超表面圖像輸出質(zhì)量
人工智能與深度學(xué)習(xí)技術(shù)在圖像后處理領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，例如在智能手機(jī)中，通過(guò)合并多張圖像來(lái)提高圖像質(zhì)量。對(duì)于超表面來(lái)說(shuō)，類似的計(jì)算處理后端同樣能夠提升輸出的圖像質(zhì)量，甚至可以改善其固有的性能限制。
完全依靠特定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)消除超表面在較大視場(chǎng)和較小 F 數(shù)成像時(shí)的色差，存在較大難度，而通過(guò)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（DNN）的計(jì)算后處理，則能依據(jù)超透鏡獲取的圖像得到高質(zhì)量的彩色圖像。也就是說(shuō)，我們先 “預(yù)知” 超表面的像差，在此基礎(chǔ)上，再借助人工智能來(lái) “推算” 真實(shí)的圖像。
AI與圖像后處理案例（來(lái)自原文）
OAS 光學(xué)軟件的超表面設(shè)計(jì)功能非常便捷，該功能將構(gòu)建更為高效、精準(zhǔn)的超表面設(shè)計(jì)流程，進(jìn)一步推動(dòng)光學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展。OAS 光學(xué)軟件已在超表面設(shè)計(jì)中展現(xiàn)卓越效能，為科研人員和工程師提供技術(shù)保障。
展開 抑制時(shí)間相關(guān)性（引入多波長(zhǎng)）的效果（來(lái)自原文）
04/研究意義與應(yīng)用前景
本文提出的激光空間相干性調(diào)控技術(shù)，相當(dāng)于為超表面全息技術(shù)配備了一位“精準(zhǔn)燈光師”——無(wú)需像傳統(tǒng)方法那樣費(fèi)力修補(bǔ)超表面的制備瑕疵（類似“后期修圖”），而是通過(guò)巧妙調(diào)控照明光的空間相干性，從根源上讓瑕疵“不可見”，大幅降低了超表面全息的應(yīng)用門檻。
研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，該技術(shù)有望推動(dòng)超表面全息早日走出實(shí)驗(yàn)室，助力緊湊、高效、高性能的超表面器件在AR/VR顯示、安全加密、信息存儲(chǔ)等面向未來(lái)的領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)實(shí)際應(yīng)用，為相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)突破提供重要支撐。
展開 超透鏡和超表面因其操縱電磁場(chǎng)的獨(dú)特特性而在科學(xué)上聲名鵲起，如今它們的制造已經(jīng)變得可行。但它們的設(shè)計(jì)難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了傳統(tǒng)鏡片，因?yàn)楸仨毧紤]到納米級(jí)構(gòu)件的特性。
VirtualLab Fusion的優(yōu)勢(shì)
? 統(tǒng)一的平臺(tái)：具有將納米級(jí)構(gòu)建模塊和大尺寸復(fù)合透鏡/表面作為整體的求解器
? 從Zemax中導(dǎo)入功能型設(shè)計(jì)，或通過(guò)公式直接定義
? 內(nèi)置了嚴(yán)格的傅里葉模態(tài)法（FMM），也稱為嚴(yán)格耦合波法（RCWA），包含完全矢量信息
? 應(yīng)用便捷的圖形用戶界面來(lái)設(shè)置納米構(gòu)建模塊，比如典型的納米片（Nanofin）和納米柱（Nanopillar）
? 查找表的概念將嚴(yán)格的構(gòu)建模塊分析結(jié)果與大尺寸超透鏡/表面建模相聯(lián)系
超透鏡
? 超透鏡的功能特性可以通過(guò)多項(xiàng)式系數(shù)來(lái)具體表示，比如從Zemax中導(dǎo)入。
? 仿真可以在不同的層面上進(jìn)行：可以基于理想模型進(jìn)行仿真，也可以直接結(jié)合納米構(gòu)建模塊特性進(jìn)行仿真。
? 靈活地將超透鏡與其他元件一起包含在一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)中。
超全息圖
? 傳統(tǒng)的相位全息圖通過(guò)在透明基底上刻蝕不同的深度來(lái)實(shí)現(xiàn)相位輪廓，這通常只適用于近軸情況。
? 這種相位輪廓也可以通過(guò)具有空間變化的納米尺度構(gòu)建模塊的超表面來(lái)實(shí)現(xiàn)。
? 使用超表面構(gòu)建模塊，可以以一種直接的方式設(shè)計(jì)高數(shù)值孔徑全息圖。
納米片（Nanofin）構(gòu)建模塊
? Nanofin結(jié)構(gòu)的工作原理是基于雙折射原理。它的相位操縱是通過(guò)單個(gè)Nanofin的旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
展開 超透鏡和超表面因其操縱電磁場(chǎng)的獨(dú)特特性而在科學(xué)上聲名鵲起，如今它們的制造已經(jīng)變得可行。但它們的設(shè)計(jì)難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了傳統(tǒng)鏡片，因?yàn)楸仨毧紤]到納米級(jí)構(gòu)件的特性。
VirtualLab Fusion的優(yōu)勢(shì)
□ 統(tǒng)一的平臺(tái)：具有將納米級(jí)構(gòu)建模塊和大尺寸復(fù)合透鏡/表面作為整體的求解器
□ 從Zemax中導(dǎo)入功能型設(shè)計(jì)，或通過(guò)公式直接定義
□ 內(nèi)置了嚴(yán)格的傅里葉模態(tài)法（FMM），也稱為嚴(yán)格耦合波法（RCWA），包含完全矢量信息
□ 應(yīng)用便捷的圖形用戶界面來(lái)設(shè)置納米構(gòu)建模塊，比如典型的納米片（Nanofin）和納米柱（Nanopillar）
□ 查找表的概念將嚴(yán)格的構(gòu)建模塊分析結(jié)果與大尺寸超透鏡/表面建模相聯(lián)系
超透鏡
□ 超透鏡的功能特性可以通過(guò)多項(xiàng)式系數(shù)來(lái)具體表示，比如從Zemax中導(dǎo)入。
□ 仿真可以在不同的層面上進(jìn)行：可以基于理想模型進(jìn)行仿真，也可以直接結(jié)合納米構(gòu)建模塊特性進(jìn)行仿真。
□ 靈活地將超透鏡與其他元件一起包含在一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)中。
超全息圖
□ 傳統(tǒng)的相位全息圖通過(guò)在透明基底上刻蝕不同的深度來(lái)實(shí)現(xiàn)相位輪廓，這通常只適用于近軸情況。
□ 這種相位輪廓也可以通過(guò)具有空間變化的納米尺度構(gòu)建模塊的超表面來(lái)實(shí)現(xiàn)。
□ 使用超表面構(gòu)建模塊，可以以一種直接的方式設(shè)計(jì)高數(shù)值孔徑全息圖。
納米片（Nanofin）構(gòu)建模塊
□ Nanofin結(jié)構(gòu)的工作原理是基于雙折射原理。它的相位操縱是通過(guò)單個(gè)Nanofin的旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
□ 為了實(shí)現(xiàn)其作為半波片的功能，必須仔細(xì)優(yōu)化Nanofin的結(jié)構(gòu)參數(shù)。
□ 由于雙折射特性，以Nanofin為構(gòu)建模塊的超透鏡具有偏振敏感性。
納米柱（Nanopillar）構(gòu)建模塊
□ 由高折射率材料制成的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱Nanopillar是另一種常見的超表面構(gòu)建模塊。
展開 超透鏡和超表面因其操縱電磁場(chǎng)的獨(dú)特特性而在科學(xué)上聲名鵲起，如今它們的制造已經(jīng)變得可行。但它們的設(shè)計(jì)難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了傳統(tǒng)鏡片，因?yàn)楸仨毧紤]到納米級(jí)構(gòu)件的特性。
VirtualLab Fusion的優(yōu)勢(shì)
? 統(tǒng)一的平臺(tái)：具有將納米級(jí)構(gòu)建模塊和大尺寸復(fù)合透鏡/表面作為整體的求解器
? 從Zemax中導(dǎo)入功能型設(shè)計(jì)，或通過(guò)公式直接定義
? 內(nèi)置了嚴(yán)格的傅里葉模態(tài)法（FMM），也稱為嚴(yán)格耦合波法（RCWA），包含完全矢量信息
? 應(yīng)用便捷的圖形用戶界面來(lái)設(shè)置納米構(gòu)建模塊，比如典型的納米片（Nanofin）和納米柱（Nanopillar）
? 查找表的概念將嚴(yán)格的構(gòu)建模塊分析結(jié)果與大尺寸超透鏡/表面建模相聯(lián)系
超透鏡
? 超透鏡的功能特性可以通過(guò)多項(xiàng)式系數(shù)來(lái)具體表示，比如從Zemax中導(dǎo)入。
? 仿真可以在不同的層面上進(jìn)行：可以基于理想模型進(jìn)行仿真，也可以直接結(jié)合納米構(gòu)建模塊特性進(jìn)行仿真。
? 靈活地將超透鏡與其他元件一起包含在一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)中。
超全息圖
? 傳統(tǒng)的相位全息圖通過(guò)在透明基底上刻蝕不同的深度來(lái)實(shí)現(xiàn)相位輪廓，這通常只適用于近軸情況。
? 這種相位輪廓也可以通過(guò)具有空間變化的納米尺度構(gòu)建模塊的超表面來(lái)實(shí)現(xiàn)。
? 使用超表面構(gòu)建模塊，可以以一種直接的方式設(shè)計(jì)高數(shù)值孔徑全息圖。
納米片（Nanofin）構(gòu)建模塊
? Nanofin結(jié)構(gòu)的工作原理是基于雙折射原理。它的相位操縱是通過(guò)單個(gè)Nanofin的旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
? 為了實(shí)現(xiàn)其作為半波片的功能，必須仔細(xì)優(yōu)化Nanofin的結(jié)構(gòu)參數(shù)。
? 由于雙折射特性，以Nanofin為構(gòu)建模塊的超透鏡具有偏振敏感性。
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光波導(dǎo)+超表面解決方案線下活動(dòng)
當(dāng)下，AR/VR、光通信、超透鏡、微納成像等領(lǐng)域飛速發(fā)展，光波導(dǎo)作為 AR 顯示核心、超表面作為光學(xué)系統(tǒng)小型化關(guān)鍵，設(shè)計(jì)與仿真難度陡增。
2026年5月15日，OAS 光學(xué)軟件光波導(dǎo)仿真 + 超表面仿真解決方案線下活動(dòng)將于上海舉辦，助您掌握光波導(dǎo)/超表面仿真設(shè)計(jì)核心技能。誠(chéng)邀光學(xué)領(lǐng)域各位專家、
授課時(shí)間
2026/5/19（二）-5/20（三）
AM 9:00-PM 16:00
授課地點(diǎn)
上海市嘉定區(qū)南翔銀翔路819號(hào)中暨大廈18樓1805室
課程講師
訊技光電工程團(tuán)隊(duì)及資深顧問(wèn)
課程費(fèi)用
4800RMB/1人次
(課程包含課程材料費(fèi)、開票稅金、午餐費(fèi))
課程簡(jiǎn)介
授課時(shí)間：：2026/5/28（四）-5/29（五）（各城市并行開課）
課程時(shí)數(shù)：2天/城市
授課地點(diǎn)：深圳市光明區(qū)鳳凰街道尚智科技園1棟B座1503
課程講師：訊技光電工程師隊(duì)
課程費(fèi)用：3600RMB/1人次
(課程包含課程材料費(fèi)、開票稅金、午餐費(fèi))
課程簡(jiǎn)介
Course Introduction
光柵是現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)中最為常用的一種衍射光學(xué)元件
激光空間相干性調(diào)控 | 超表面全息偽影抑制的新策略2個(gè)月前
研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，該技術(shù)有望推動(dòng)超表面全息早日走出實(shí)驗(yàn)室，助力緊湊、高效、高性能的超表面器件在AR/VR顯示、安全加密、信息存儲(chǔ)等面向未來(lái)的領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)實(shí)際應(yīng)用，為相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)突破提供重要支撐。
[NEWSLETTER] 多層超表面空間板的模擬2個(gè)月前
在許多現(xiàn)代光學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)用中，人們普遍傾向于使系統(tǒng)盡可能緊湊。手機(jī)中的攝像頭就是這種趨勢(shì)的最主流例子之一。雖然重點(diǎn)通常放在成像元件本身（例如，通過(guò)采用扁平元件來(lái)減少鏡頭的體積），但為了在保留所需功能的同時(shí)使系統(tǒng)盡可能小，解決元件之間的距離問(wèn)題也是必要的。例如，可以通過(guò)將系統(tǒng)折疊起來(lái)，利用相同的體積實(shí)現(xiàn)多個(gè)傳播步驟，但這并不是唯一可行的策略。
我們將介紹多層超表面空間板的模擬（由 O. Reshef
超表面空間板的建模3個(gè)月前
建模任務(wù)
在許多現(xiàn)代光學(xué)應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)最大可能的緊湊性是最受追捧的優(yōu)化目標(biāo)之一。造成這種情況的原因有很多：便攜式設(shè)備的光學(xué)元件安裝空間較小，而較小的系統(tǒng)往往具有較低的重量和材料成本。最近在這一領(lǐng)域提出的一種巧妙的策略是“空間板”：超表面允許在自由空間中模擬比空間板的實(shí)際厚度長(zhǎng)得多的傳播。例如，這樣的元件可以縮短聚焦透鏡后的距離同時(shí)實(shí)現(xiàn)聚焦
[VirtualLab] 超表面空間板的建模3個(gè)月前
摘要
在許多現(xiàn)代光學(xué)應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)最大可能的緊湊性是最受追捧的優(yōu)化目標(biāo)之一。造成這種情況的原因有很多：便攜式設(shè)備的光學(xué)元件安裝空間較小，而較小的系統(tǒng)往往具有較低的重量和材料成本。最近在這一領(lǐng)域提出的一種巧妙的策略是“空間板”：超表面允許在自由空間中模擬比空間板的實(shí)際厚度長(zhǎng)得多的傳播。例如，這樣的元件可以縮短聚焦透鏡后的距離同時(shí)實(shí)現(xiàn)聚焦(不改變NA
超表面計(jì)量學(xué)的光學(xué)屬性4個(gè)月前
當(dāng)超表面尺寸大于光學(xué)探測(cè)光束直徑時(shí)，使用功率計(jì)即可便捷測(cè)量效率；而對(duì)于微米尺寸的小面積超表面，由于光學(xué)探測(cè)光束通常比超表面孔徑寬，則需對(duì)器件成像并選取超表面孔徑區(qū)域的信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，也可使用 CCD 相機(jī)拍照并進(jìn)行數(shù)值后處理歸一化操作。
轉(zhuǎn)換效率：
基于貝里相位超表面的裝換效率主要取決于偏振轉(zhuǎn)換效率。
超表面高階微分器助力光學(xué)計(jì)算突破4個(gè)月前
光學(xué)模擬計(jì)算憑借光速并行處理的天然優(yōu)勢(shì)，被視為下一代計(jì)算技術(shù)的核心方向。長(zhǎng)期以來(lái)，光學(xué)微分技術(shù)多停留在一階或二階操作，高階微分的實(shí)現(xiàn)與實(shí)用化始終是難題。本期文章將介紹一項(xiàng)發(fā)表于《Nature》的研究，利用超表面（Metasurface）這一革命性材料，不僅實(shí)現(xiàn)了五階光學(xué)微分，更將分辨率推至0.015倍瑞利極限，為納米級(jí)光學(xué)對(duì)準(zhǔn)和超分辨成像提供了全新工具。
引言
在人工智能、自動(dòng)駕駛、機(jī)器視覺等信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天
其中，Color Router（顏色路由器） 作為一類功能強(qiáng)大的超表面器件，能夠?qū)⒒旌系牟煌ㄩL(zhǎng)光線（如RGB）在空間上進(jìn)行高效分離與定向引導(dǎo)，這一特性使其在微型光譜儀、高密度圖像傳感器、AR/VR顯示以及光通信等領(lǐng)域展現(xiàn)出顛覆性的應(yīng)用潛力。然而，傳統(tǒng)基于經(jīng)驗(yàn)和參數(shù)掃描的“正向設(shè)計(jì)”方法，在面對(duì)超表面龐大的設(shè)計(jì)自由度時(shí)，往往效率低下且難以達(dá)到最優(yōu)性能。
