超表面光學
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-05
超表面光學的視頻教程
COMSOL光學超材料專題教程
COMSOL Multiphysics 6.x 光 學 超 材 料 專 題 教 程 課程中使用的軟件版本為：COMSOL Multiphysics 6.0 （對 6.0 以上版本都適用） 定位科研前沿 · 實操內容挑選SCI期刊上已發表的研究工作 · 根據實際科研工作學習COMSOL · 確保授課內容絕對正確，經得起實踐檢驗！
￥2300 15小時43分鐘 582播放
查看
CST超表面材料仿真實戰
適用于在讀微波、太赫茲、光學人工合成復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、吸波尖劈等行業設計人員； 課程對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，并著重對極化轉換類超材料做展開，在石墨烯課程中講解了相位梯度、波束形成、吸波體、EIT等學術熱門分類 課程以理論和仿真為主，對近期的SCI原刊做內容講解和一步步的仿真演示
￥149 6小時24分鐘 600播放
查看
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： ·? 主要內容：根據發表在 Journal of Nonlinear Optical Physics & Materials 上的文獻《Ultra-narrow-band perfect absorber based on high-order plasmonic resonance in metamaterial作者：
￥80 54分鐘 91播放
查看
超表面光學的實例教程
光學超表面（MS）是一種新型的平面光學元件，由于其緊湊性、多功能性以及設備集成性的優點，正深刻變革著光學設計領域。本期文章將介紹現有的用于超表面檢測的光學計量技術，包括振幅、偏振、定量相位測量以及疊層成像等 ，最后討論了超表面在光學計量中的應用以及未來的發展趨勢。
引言
過去十年間，平面結構化光學界面（即超表面）發展迅猛。超表面本質上是平面器件，可借助半導體制造工具和設備進行生產，有望實現晶圓級制造以及與光電子系統集成。盡管超表面發展前景廣闊，但實現工業化仍面臨諸多挑戰。其中，確保制造出的超表面達到設計階段預期的光學性能至關重要，且這一要求需在高產量條件下達成，即同一晶圓上生產的數千個器件都要滿足性能標準。半導體行業通過在制造過程中進行多次連續和并行測量來解決類似問題，因此，超表面光學元件的工業化生產也需要適配的先進計量技術，以推動其性能提升，加速系統集成和工業應用進程。此外，當成功制造超表面后，仍需專用光學計量技術來驗證其光學特性，而且，超表面集成到系統和復雜器件中時，也需要測量來保證最終產品符合規格。因此，無論是超表面元件還是完整系統，都需要計量和驗證測試。
超表面原理
超表面是由納米結構元素組成的，這些元素位于分隔兩種介質的界面處。這些納米結構可用于控制透射光和反射光的光學特性。超表面的優勢是通過在納米結構處對入射光產生相移來實現波前控制。傳統的應用包括可以實現光任意角度偏轉的偏轉器、具有聚光功能的超透鏡、可以投影用戶定義的強度分布的全息圖等。而實現相移的方法可以歸結為三種類型：
1） 傳播相位型：該種方法利用高縱橫比的電介質結構充當小波導，通過控制結構的有效折射率，即通過控制圓柱直徑，來控制相同高度柱體透射的相位延時，其示意圖如圖1（a）所示。
2） 諧振相位型：該種方法依賴由米氏共振引起光的激發和散射。其示意圖如圖1（b）所示。
展開 Brongersma
1.簡介
在現代光學領域的發展進程中，光學超表面正處于快速發展的 “黃金時代”。這類材料具備對光線振幅、相位及偏振態的精準調控能力，同時兼具輕薄緊湊的結構優勢。隨著研究的持續深化，光學超表面已逐步與計算成像、虛擬現實、汽車電子、生物傳感、拓撲光學等多個前沿領域深度融合，成功構建出一系列小型化、多功能集成的光學組件。下文將結合通訊作者 Arseniy I. Kuznetsov 的研究視角，系統梳理光學超表面 “黃金時代” 的發展脈絡與核心方向。
超表面的發展路線（來自原文）
2.超透鏡：超表面的核心應用載體與挑戰
作為超表面的重要應用形式，超透鏡憑借緊湊的尺寸與高效的光線調控能力，成為區別于傳統光學元件的關鍵技術突破口。當前，科研人員圍繞超透鏡開發了多元化應用場景，涵蓋光線聚焦、光學成像、生物傳感、偏振檢測及非線性效應產生等領域。在技術實現路徑上，可通過超表面單元的選型與陣列排布調控入射平面波前，進而達成光線會聚效果；也可基于幾何相位原理調整單元旋轉角度，實現對左旋與右旋圓偏振光的差異化調控；還能通過改變單元結構的尺寸參數調節相位，或采用多單元協同工作的模式滿足復雜需求。即便面對復雜的超表面結構設計，現有電子束光刻、精密刻蝕、納米壓印等制備技術也能確保理論方案的實際落地。
展開 點擊藍字 關注我們
光波導+超表面解決方案線下活動
當下，AR/VR、光通信、超透鏡、微納成像等領域飛速發展，光波導作為 AR 顯示核心、超表面作為光學系統小型化關鍵，設計與仿真難度陡增。
2026年5月15日，OAS 光學軟件光波導仿真 + 超表面仿真解決方案線下活動將于上海舉辦，助您掌握光波導/超表面仿真設計核心技能。誠邀光學領域各位專家、老師、學者齊聚，零距離體驗國產自研光學仿真的硬核實力！
01/行業痛點，一鍵破解
當前光波導與超表面設計面臨多重困境：
?模型搭建復雜、參數優化繁瑣，傳統工具效率低、精度不足；
?跨尺度仿真難兼顧，幾何光學到波動光學銜接斷層；
?國產替代需求迫切，自主可控的專業仿真工具稀缺。
02/軟件強效助力光波導/超表面仿真
（軟件主界面）
OAS光學軟件軟件能夠在3D空間中通過序列和非序列光線追跡技術，精確模擬光學系統的性能表現。
軟件集成幾何光學到波動光學的跨尺度仿真，打通宏觀光路與微觀光柵的仿真壁壘，無需多軟件切換，實現毫米級到納米級全尺度無縫仿真。
展開 光學模擬計算憑借光速并行處理的天然優勢，被視為下一代計算技術的核心方向。長期以來，光學微分技術多停留在一階或二階操作，高階微分的實現與實用化始終是難題。本期文章將介紹一項發表于《Nature》的研究，利用超表面（Metasurface）這一革命性材料，不僅實現了五階光學微分，更將分辨率推至0.015倍瑞利極限，為納米級光學對準和超分辨成像提供了全新工具。
引言
在人工智能、自動駕駛、機器視覺等信息技術飛速發展的今天，圖像處理技術已成為核心驅動力。其中，圖像微分或邊緣檢測是通過提取圖像中亮度或相位的突變信息，成為識別物體輪廓、增強圖像細節的關鍵技術。然而，傳統數字圖像處理依賴電子芯片計算，面臨算力瓶頸和高能耗問題。相比之下，光學模擬計算憑借其并行處理、低功耗和瞬時響應的天然優勢，被視為下一代計算技術的突破口。
但傳統光學系統依賴笨重的透鏡和棱鏡，難以集成化；且現有光學微分器多局限于一階或二階微分，高階微分操作長期面臨技術瓶頸。近期，一項發表于《Nature》的研究提出了一種基于超表面的高階光學微分器，不僅實現了五階微分，還將其應用于光學超分辨率成像，分辨率突破瑞利極限，為半導體納米制造中的光學對準提供了全新工具。
高階微分器的設計原理
1.Pancharatnam-Berry（PB）相位超表面
PB相位超表面是一類基于幾何相位調控的超表面。其單元結構（如硅納米柱）類似“半波片”，當圓偏振光入射時，通過旋轉納米柱的取向角，可在透射或反射光中引入附加相位。這種相位調制僅依賴于結構取向，對波長不敏感，因此具備寬波段工作潛力，是光學計算的理想載體。
2.從數學到光學：傅里葉變換的微分特性
根據傅里葉變換的微分性質，對圖像進行n階微分，等效于在頻域（傅里葉平面）將其頻譜乘以(ik) 。
展開 <p class="ql-align-center"><strong>折超混合系統的自動設計</strong></p><p class="ql-align-justify"><br></p><p><strong style="color: rgb(13, 80, 199);">簡介</strong></p><p class="ql-align-justify">超表面是一種厚度遠小于波長的人工層狀材料，由周期性或準周期性的亞波長單元結構構成，能靈活調控電磁波的偏振、振幅、相位等特性。在光學領域，光學超表面可通過亞波長微結構對光的偏振、相位、振幅等進行精準調控，為光學系統的小型化與集成化提供了新途徑。 OAS 光學軟件具備強大的超表面功能，能助力科研人員與工程師便捷高效地進行超表面相關設計與分析，其智能且方便的特性，極大地提升了超表面設計工作的效率與質量 。</p><p class="ql-align-justify"><br></p><p class="ql-align-justify"><strong style="color: rgb(13, 80, 199);">折射透鏡與超構透鏡</strong></p><p class="ql-align-justify">超透鏡憑借其超薄且平面的結構特性，可有效替代傳統厚重的曲面透鏡，在光學產品領域展現出革新性潛力。作為面向下一代緊湊型成像、傳感及顯示應用的核心技術，超透鏡正為光學系統的輕量化與集成化發展提供關鍵解決方案。
展開 
超表面光學的相關專題、標簽、搜索
超表面光學的最新內容
其中一些元件如今已經應用于光學領域，如衍射光柵，而其他新型元件被視為新一代光學透鏡（例如超表面和超透鏡）。
DOE可精確控制光波的相位、偏振和強度，因此具有極高的應用價值。另外，其比傳統折射光學元件更薄、更輕，從而可以減少光學系統的尺寸、重量和成本。
附件下載
聯系工作人員獲取附件
表面的干涉儀數據包含不規則度的相關信息，包括旋轉對稱不規則性 (RSI)、用于確定中空間頻率的斜率誤差以及其他表面形狀制造誤差。這些制造誤差取決于在球面或非球面上進行的拋光類型，可以是傳統的瀝青拋光、高速拋光以及磁流變拋光 (MRF)。由于很難使用 Zernike 項來模擬所有這些類型的表面形狀變化，因此確定表面誤差如何影響整體系統級性能的最佳方法是在 OpticStudio
附件下載
聯系工作人員獲取附件
表面的干涉儀數據包含不規則度的相關信息，包括旋轉對稱不規則性 (RSI)、用于確定中空間頻率的斜率誤差以及其他表面形狀制造誤差。這些制造誤差取決于在球面或非球面上進行的拋光類型，可以是傳統的瀝青拋光、高速拋光以及磁流變拋光 (MRF)。由于很難使用 Zernike 項來模擬所有這些類型的表面形狀變化，因此確定表面誤差如何影響整體系統級性能的最佳方法是在 OpticStudio
點擊藍字 關注我們
光波導+超表面解決方案線下活動
當下，AR/VR、光通信、超透鏡、微納成像等領域飛速發展，光波導作為 AR 顯示核心、超表面作為光學系統小型化關鍵，設計與仿真難度陡增。
2026年5月15日，OAS 光學軟件光波導仿真 + 超表面仿真解決方案線下活動將于上海舉辦，助您掌握光波導/超表面仿真設計核心技能。
授課時間
2026/5/19（二）-5/20（三）
AM 9:00-PM 16:00
授課地點
上海市嘉定區南翔銀翔路819號中暨大廈18樓1805室
課程講師
訊技光電工程團隊及資深顧問
課程費用
4800RMB/1人次
(課程包含課程材料費、開票稅金、午餐費)
課程簡介
授課時間：：2026/5/28（四）-5/29（五）（各城市并行開課）
課程時數：2天/城市
授課地點：深圳市光明區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
課程費用：3600RMB/1人次
(課程包含課程材料費、開票稅金、午餐費)
課程簡介
Course Introduction
光柵是現代光學系統中最為常用的一種衍射光學元件
威睛光學與某單位開展無焦點可見光相機的設計、生產和試驗工作，就該項目的研究，取得重大成果，并形成以下論文。
基于波前編碼的超景深長焦光學系統**應用研究
王洋 a，任舉a，代軍a，孫瓊閣b，馬江c，王魯佳a，賈靜a，張一蘭a，黃守斌a，王倩a，張景豪a，盧炳宇a，喬宣霖a，莊亞明a，姚家棟a，陳翔a，侯振彥a
a中國西南技術物理研究所，四川成都；b北京威睛光學技術有限公司，北京；c中國人民解放軍海軍裝備部
隨著最近的技術進步，使用能夠重現某些所需的新興特性的亞波長結構的部件的制造已成為越來越多的應用的可能。
這些所謂的超材料的模擬技術有其自身的挑戰，主要是由于納米級的結構和高折射率對比。光學建模和設計軟件VirtualLab Fusion在單一平臺上提供的極其靈活且可以交互的建模技術，使我們在該場景下也可以調整仿真的速度-精度平衡，以獲得盡可能快的、并且準確的所需結果。
請看下面鏈接的使用案例
點擊藍字 關注我們
原文信息
原文標題：“Suppressing meta-holographic artifacts by laser coherence tuning（通過激光相干性調控抑制超表面全息偽影）”
第一作者：Yaniv Eliezer
通訊作者：Shumin Xiao、Qinghai Song、Hui Cao
01/超表面全息的偽影困境
在許多現代光學設計應用中，人們普遍傾向于使系統盡可能緊湊。手機中的攝像頭就是這種趨勢的最主流例子之一。雖然重點通常放在成像元件本身（例如，通過采用扁平元件來減少鏡頭的體積），但為了在保留所需功能的同時使系統盡可能小，解決元件之間的距離問題也是必要的。例如，可以通過將系統折疊起來，利用相同的體積實現多個傳播步驟，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
