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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。

□ 由于雙折射特性，以Nanofin為構建模塊的超透鏡具有偏振敏感性。納米柱（Nanopillar）構建模塊□ 由高折射率材料制成的旋轉對稱Nanopillar是另一種常見的超表面構建模塊。□ 通過調整Nanopillar的直徑，實現了Nanopillar的相位控制。□ 由于納米柱結構的旋轉對稱性，用納米柱結構構建的超透鏡對偏振不敏感。

而低頻噪聲由于具有波長大、穿透性強、傳播距離遠等特點，根據質量作用定律，傳統的隔聲材料需要通過不斷增加材料的重量、體積來提升低頻隔聲效果，一方面顯著增加了隔聲成本，另一方面也占用了大量有效空間，因此，如何在不顯著增加材料重量和體積的前提下提升低頻隔聲效果(即打破質量作用定律的限制)是隔聲領域中研究難點 研究內容： 結合薄膜型聲學超材料與聲學超表面在低頻降噪領域的優越性，設計一種薄膜型聲學超表面

然而，納米壓印用于超表面加工依然存在著許多問題。首先，超表面通常由折射率較高的材料構成，如TiO2，Si，金屬等等。而納米壓印的材料一般折射率較低，例如PDMS。因此，壓印完成后通常需要進行二次加工，包括沉積高折射率材料以及蝕刻垂直結構。在此過程中，額外的加工缺陷不可避免被引入，從而破化超表面的光學性能。其次，超表面結構單元常要求高深寬比，例如超表面透鏡。

超表面偏振測量表征通過合理設計超表面結構單元的幾何形狀，可靈活控制光的偏振，實現從矢量全息、偏振濾波到偏振復用等多種功能，此外，偏振控制還在材料檢測、生物成像、光通信等眾多領域也至關重要。光的偏振態（SoP）由三個量表征，包括量化偏振光量的偏振度（DoP）、橢圓率χ和偏振角α。因此，SoP可以表示為龐加萊球中的3D向量，如圖4所示。

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。

使用COMSOL進行鋼管表面裂紋超聲波檢測的一般步驟：1. 建立幾何模型：使用COMSOL的幾何建模工具創建鋼管的三維模型。可以根據實際情況定義鋼管的尺寸、形狀和裂紋的位置。2. 定義材料特性：為鋼管和裂紋定義適當的材料特性，例如彈性模量、泊松比和密度等。這些參數將用于聲學和結構力學的仿真計算。3.

而低頻噪聲由于具有波長大、穿透性強、傳播距離遠等特點，根據質量作用定律，傳統的隔聲材料需要通過不斷增加材料的重量、體積來提升低頻隔聲效果，一方面顯著增加了隔聲成本，另一方面也占用了大量有效空間，因此，如何在不顯著增加材料重量和體積的前提下提升低頻隔聲效果(即打破質量作用定律的限制)是隔聲領域中研究難點研究內容：結合薄膜型聲學超材料與聲學超表面在低頻降噪領域的優越性，設計一種薄膜型聲學超表面

? 由于雙折射特性，以Nanofin為構建模塊的超透鏡具有偏振敏感性。 納米柱（Nanopillar）構建模塊? 由高折射率材料制成的旋轉對稱Nanopillar是另一種常見的超表面構建模塊。? 通過調整Nanopillar的直徑，實現了Nanopillar的相位控制。

本文復現了超表面中偏振轉換型超表面，參考的文獻是《一種超寬帶反射型極化轉換超表面設計》-于惠存，一種超寬帶反射型極化轉換超表面設計_于惠存.pdf具體模型如下在介質板上面鋪有H型金屬片，在介質板下方有一整塊金屬將電磁波完全反射。左旋圓偏光入射到該超表面上，反射光為右旋圓偏光。實現對反射光的一種偏振轉換。

針對上述偽影問題，雖可通過深度學習等技術計算更精準的相位分布、設計更合理的超表面結構，但對于包含數萬個納米單元的大面積超表面而言，精確模擬并補償所有干擾效應需消耗極高的算力資源，成為超表面全息走向實際應用的主要“攔路虎”。

<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

課程涵蓋的光柵示例既有表面型光柵，也有全息型體光柵，例如傾斜光柵、閃耀光柵、用于光學超透鏡的Nanopillar結構等。此外還會介紹超表面的設計和參數優化和大角度超光柵仿真。該課程無需軟件基礎。

最后，深入討論了碳納米顆粒質量分數和EPDM/ETFE材料的物理參數等7種影響因素對該顆粒增強聚合物薄膜超材料聲隔音性能的影響規律，并得出以下主要結論：1）該MAM的傳聲特性主要是由結構的局部共振和區域表面密度形成的，導致結構振動模式的頻率和振幅不同，表面振動的幅度不同。2）本顆粒增強聚合物薄膜超材料不同于簡單的膜和板結構，它能夠有效地提高薄膜建筑在一些較低頻帶的隔音效果。

原文信息原文標題：“AI for optical metasurface”第一作者：Akira Ueno、Juejun Hu、Sensong An超表面的特性與商業化需求作為一種由亞波長單元構成的二維人造材料陣列結構，超表面能夠憑借特定的結構設計與排列，實現對光波相位、振幅和偏振的有效調控。歷經多年發展，超表面正逐步從實驗室邁向商業市場。

利用多層超表面制作空間板模型分層超材料（"空間板"）用于模仿自由空間中比元件實際厚度長得多的傳播，同時保持原始光學系統的成像特性。分層介質元件本用例介紹了分層介質元件，并概述了其選項、設置和電磁場求解器。

（來自原文）</p><p><br></p><p>超表面核心參數與設計優化</p><p>選用基于幾何相位的非晶硅納米塊作為超表面單元，通過調整單元轉角實現相位調制。

靈活的涂覆工藝： 材料可適配噴涂、浸涂、刷涂等多種涂裝方式，能夠廣泛應用于金屬、陶瓷、塑料、復合材料等多種基底表面，為客戶提供定制化的應用方案。 多功能一體化： 在實現超黑消光的同時，部分系列產品還兼具疏水、防腐蝕、抗指紋等附加功能，滿足客戶的多元化需求。