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光學(xué)超表面（MS）是一種新型的平面光學(xué)元件，由于其緊湊性、多功能性以及設(shè)備集成性的優(yōu)點(diǎn)，正深刻變革著光學(xué)設(shè)計(jì)領(lǐng)域。本期文章將介紹現(xiàn)有的用于超表面檢測(cè)的光學(xué)計(jì)量技術(shù)，包括振幅、偏振、定量相位測(cè)量以及疊層成像等 ，最后討論了超表面在光學(xué)計(jì)量中的應(yīng)用以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。引言過(guò)去十年間，平面結(jié)構(gòu)化光學(xué)界面（即超表面）發(fā)展迅猛。

Kuznetsov 的研究視角，系統(tǒng)梳理光學(xué)超表面 “黃金時(shí)代” 的發(fā)展脈絡(luò)與核心方向。 超表面的發(fā)展路線(xiàn)（來(lái)自原文）2.超透鏡：超表面的核心應(yīng)用載體與挑戰(zhàn)作為超表面的重要應(yīng)用形式，超透鏡憑借緊湊的尺寸與高效的光線(xiàn)調(diào)控能力，成為區(qū)別于傳統(tǒng)光學(xué)元件的關(guān)鍵技術(shù)突破口。

點(diǎn)擊藍(lán)字 關(guān)注我們 光波導(dǎo)+超表面解決方案線(xiàn)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(xiàn)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。

近期，一項(xiàng)發(fā)表于《Nature》的研究提出了一種基于超表面的高階光學(xué)微分器，不僅實(shí)現(xiàn)了五階微分，還將其應(yīng)用于光學(xué)超分辨率成像，分辨率突破瑞利極限，為半導(dǎo)體納米制造中的光學(xué)對(duì)準(zhǔn)提供了全新工具。高階微分器的設(shè)計(jì)原理1.Pancharatnam-Berry（PB）相位超表面PB相位超表面是一類(lèi)基于幾何相位調(diào)控的超表面。

從經(jīng)典光學(xué)儀器到前沿超表面技術(shù)，此次研究體現(xiàn)了科技的持續(xù)碰撞與創(chuàng)新，也為未來(lái)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡領(lǐng)域的發(fā)展提供了新的方向與思路，令人對(duì)后續(xù)的技術(shù)突破充滿(mǎn)期待。A：實(shí)驗(yàn)裝置圖 B：狹縫示意圖 C~F：成像效果圖（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。

在光學(xué)領(lǐng)域，光學(xué)超表面可通過(guò)亞波長(zhǎng)微結(jié)構(gòu)對(duì)光的偏振、相位、振幅等進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控，為光學(xué)系統(tǒng)的小型化與集成化提供了新途徑。 OAS 光學(xué)軟件具備強(qiáng)大的超表面功能，能助力科研人員與工程師便捷高效地進(jìn)行超表面相關(guān)設(shè)計(jì)與分析，其智能且方便的特性，極大地提升了超表面設(shè)計(jì)工作的效率與質(zhì)量 。

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。

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(xué)超透鏡的Nanopillar結(jié)構(gòu)等。此外還會(huì)介紹超表面的設(shè)計(jì)和參數(shù)優(yōu)化和大角度超光柵仿真。該課程無(wú)需軟件基礎(chǔ)。

光學(xué)3D表面輪廓儀助力科研課題研究，服務(wù)超精密拋光技術(shù)發(fā)展 浙江工業(yè)大學(xué)趙軍、呂冰海團(tuán)隊(duì)對(duì)磨料旋轉(zhuǎn)射流拋光(ARJP)技術(shù)，剪切增稠拋光技術(shù)等開(kāi)展深入研究，并利用SuperView W1系列光學(xué)3D表面輪廓儀對(duì)拋光后表面粗糙度進(jìn)行檢測(cè)驗(yàn)證，多篇論文在國(guó)際TOP期刊發(fā)布。

在工業(yè)應(yīng)用中，光學(xué)3D表面輪廓儀超0.1nm的縱向分辨能力能夠高精度測(cè)量物體的表面形貌，可用于質(zhì)量控制、表面工程和納米制造等領(lǐng)域。 與其它表面形貌測(cè)量方法相比，SuperViewW系列光學(xué)3D表面輪廓儀達(dá)到納米級(jí)別的相移干涉法(PSI)和垂直掃描干涉法(VSI)，具有快速、非接觸的優(yōu)點(diǎn)。

高精度：精準(zhǔn)捕捉每一個(gè)細(xì)節(jié) 在高精度測(cè)量要求的應(yīng)用場(chǎng)景中，高精度光學(xué) 3D 表面輪廓儀采用先進(jìn)的白光干涉技術(shù)，能夠精確地捕捉物體表面的微小細(xì)節(jié)，為科研人員和工程師們提供了可靠的數(shù)據(jù)支持。如在材料科學(xué)領(lǐng)域，通過(guò)高精度光學(xué) 3D 表面輪廓儀對(duì)新型納米材料進(jìn)行表面形貌研究，可以精準(zhǔn)測(cè)量出納米材料表面的高度信息、粗糙度等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，為進(jìn)一步優(yōu)化材料性能提供了重要依據(jù)。

通過(guò)衍射來(lái)控制光屬性的組件，被稱(chēng)為衍射光學(xué)元件（DOE）。其中一些元件如今已經(jīng)應(yīng)用于光學(xué)領(lǐng)域，如衍射光柵，而其他新型元件被視為新一代光學(xué)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(qiáng)度，因此具有極高的應(yīng)用價(jià)值。另外，其比傳統(tǒng)折射光學(xué)元件更薄、更輕，從而可以減少光學(xué)系統(tǒng)的尺寸、重量和成本。

相位與波像差測(cè)量結(jié)果（來(lái)自原文）OAS 光學(xué)分析軟件的超表面設(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)分析軟件已在超表面設(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。

</p><p><br></p><p class="ql-align-justify"><br></p><p><strong style="color: rgb(13, 80, 201);">OAS 光學(xué)軟件的超表面設(shè)計(jì)功能非常便捷</strong>，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。

在這篇文章中，我們簡(jiǎn)要介紹了使用 OpticStudio 設(shè)計(jì)衍射光學(xué)元件（DOE）和超透鏡（metalens）的過(guò)程。我們討論了相位面和局部光柵的概念。附件中還提供了一些有用的DLLs，以支持特殊的 DOE 或 metalens 設(shè)計(jì)方法。（聯(lián)系我們獲取文章附件） 本文討論了衍射光學(xué)元件（DOE）和超透鏡（metalens）的設(shè)計(jì)過(guò)程。

（2）SuperViewW1白光干涉儀是一款用于對(duì)各種精密器件及材料表面進(jìn)行亞納米級(jí)非接觸式測(cè)量的光學(xué)檢測(cè)儀器。它是以白光干涉技術(shù)為原理，對(duì)器件表面進(jìn)行非接觸式掃描并建立表面3D圖像，通過(guò)系統(tǒng)軟件對(duì)器件表面3D圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析，獲取反映器件表面質(zhì)量的2D、3D參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)器件表面形貌3D測(cè)量的光學(xué)檢測(cè)儀器。

摘要在光學(xué)設(shè)計(jì)中，通常使用兩種介質(zhì)之間的光滑界面來(lái)塑造波前。球面和非球面界面用于在成像系統(tǒng)中創(chuàng)建透鏡和反射鏡。在非成像光學(xué)中，自由曲面被用來(lái)故意引入特定的像差以塑造光的能量分布。在每種情況下，表面都將入射波前的相位轉(zhuǎn)換為符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的特定輸出相位。平面表面可以實(shí)現(xiàn)通常通過(guò)光滑表面進(jìn)行的相同相位變換。本文探討了設(shè)計(jì)平面透鏡的基本原理，包括菲涅爾透鏡、衍射透鏡和超透鏡。

摘要在光學(xué)設(shè)計(jì)中，通常使用兩種介質(zhì)之間的光滑界面來(lái)塑造波前。球面和非球面界面用于在成像系統(tǒng)中創(chuàng)建透鏡和反射鏡。在非成像光學(xué)中，自由曲面被用來(lái)故意引入特定的像差以塑造光的能量分布。在每種情況下，表面都將入射波前的相位轉(zhuǎn)換為符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的特定輸出相位。平面表面可以實(shí)現(xiàn)通常通過(guò)光滑表面進(jìn)行的相同相位變換。本文探討了設(shè)計(jì)平面透鏡的基本原理，包括菲涅爾透鏡、衍射透鏡和超透鏡。

幻燈片 #11–12由于超表面（metasurfaces）由納米結(jié)構(gòu)組成，顯然幾何光學(xué)方法并不適用。相反，必須采用基于麥克斯韋方程組（Maxwell’s equations）的電磁場(chǎng)理論，即通常所稱(chēng)的物理光學(xué)（physical optics）。

課程涵蓋衍射光學(xué)元件、光柵、超表面等多種微結(jié)構(gòu)類(lèi)型，包括蛾眼減反射表面、偏振無(wú)關(guān)光柵、超構(gòu)透鏡等，涉及結(jié)構(gòu)建模、參數(shù)優(yōu)化、性能驗(yàn)證等核心環(huán)節(jié)，無(wú)需深厚軟件基礎(chǔ)即可參與學(xué)習(xí)。 本課程講解VirtualLab Fusion在微結(jié)構(gòu)仿真中的應(yīng)用方法，為微結(jié)構(gòu)加工提供可靠的仿真支撐與理論依據(jù)。