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包含的文件截圖：詳細描述：如上圖所示，該器件是由 L 形金天線構成的超表面，超表面上分成 8 個區域，對應不同的 h 和 r 尺寸，從而實現對相位的調制。超表面的排列周期 P = 1.5 mm，t1 = 300 nm，工作頻率是 0.1 THz。x方向偏振的高斯光束從下往上入射到超表面，能夠輸出一個渦旋光。

3D場景（來自原文）</p><p><br></p><p>超表面 - 結構光融合的三維重建方案設計</p><p>為突破結構光技術的現有瓶頸，作者團隊提出超表面與結構光的融合方案，具體實現流程如下：</p><p><br></p><p><strong>1.超表面投影設計：</strong>設計專用超表面，可將約 20000 個隨機點投影至 4π 全空間范圍；</p><p><strong>2.深度信息計算：

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。

本課程使用光之數字模型平臺VirtualLab Fusion，介紹如何使用傅里葉模態法對光柵進行嚴格精確的仿真。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。

本課程借助光之數字模型平臺VirtualLab Fusion，結合多種仿真算法，開展各類微結構的仿真設計與性能優化教學。 課程涵蓋衍射光學元件、光柵、超表面等多種微結構類型，包括蛾眼減反射表面、偏振無關光柵、超構透鏡等，涉及結構建模、參數優化、性能驗證等核心環節，無需深厚軟件基礎即可參與學習。

單個光學元件的表面形狀可以是球面或變形（垂直和水準子午線的光焦度不同）。光焦度通常僅在陣列的一個表面上，而第二個表面通常是平面的。在 OpticStudio 中對此設置進行建模的最簡單方法之一是使用陣列物件 (array object)。提供的範例，選擇了 Lenslet Array 1 物件， 它由矩形體陣列組成，每個矩形體的前表面為平面，後表面為使用者自訂數目的重複曲面。

繞射光學元件（DOE）和超表面/超穎透鏡在光學系統設計中越來越受歡迎，其應用範圍從手機鏡頭到AR / VR耳機，從3D傳感到照明。但是，對於包含 DOE 或超穎透鏡的系統進行模擬和設計總是很棘手的。沒有通用的方法可以處理所有情況。設計人員需要根據具體情況決定其系統的策略。

在此示例中，我們將使用840 nm中心波長，60 nm FWHM光源，該光源透過以下方式在空氣中提供5μm的軸向分辨率：這些光譜特性來自Superlum市售的超發光二極管，它具有生物成像的共同波長和足夠高的分辨率的帶寬。 我們將忽略準直光學，而是從入射光束進入干涉儀開始。

此外，遠點會是視網膜的光學共軛，因此眼鏡鏡片的功能就是把偏離的影像修正到遠點球上。人眼的瞳孔在此系統中充當光圈的角色，且當視線移動時，瞳孔將同步的以眼球為中心轉動。物平面通常是設定在無限遠，雖然一個近的物平面可以用來達成不同的鏡片設計。下面的例子展示了設計的原則。無窮遠的光線經過一個-3.00D的透鏡後發散，並在半徑1/3公尺遠點球上形成一個虛像，此時遠點球的球心在透鏡後表面的頂點上。

表面反射光柵與體積全像光柵的比較在介紹這個模型之前，我們先簡單解釋一下表面反射光柵（SRG）和體積全像光柵（VHG）的區別。這兩種光柵在光學系統中的作用幾乎是一樣的，但在製造和模擬方面卻有很大的不同。 圖 1. (a) 表面反射光柵 (b) 體積全像光柵 圖1(b)所示的VHG是通過在感光材料薄膜上曝光兩個或多個光束來製造。

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。

光信號處理作為成熟領域，傳統技術通常依賴透鏡實現光的傅里葉變換，而超表面的引入可大幅縮小系統體積。基于此，已有研究團隊利用超表面開展光計算相關研究，例如實現對輸入光信號的微分、積分、卷積等運算。

OpticStudio 中可用的表面類型範圍，包括 Even 和 Q 型非球面，為設計人員提供了滿足規格的靈活性。雖然性能要求至關重要，但確保設計可以製造並在構建時性能良好也同樣重要。這裡有許多考慮因素。可製造的特定鏡片形狀將受到限制。同樣，OpticStudio 提供了分析特性的能力，例如最大局部表面斜率，並在優化過程中控制這些特性以確保最終的光學設計是可製造的。

超表面、單元離散化原因、所產生的帶散斑圖案（來自原文）02/激光空間相干性的精準調控（一）核心研究思路基于偽影本質是“相干干擾”的核心認知，研究團隊提出核心假設：通過調控照明光的相干性，可實現對超表面全息偽影的有效抑制。此處需引入關鍵概念——空間相干性，其本質是光波“步調一致”的程度，直接決定了光的干涉特性。

舉例來說，讓我們探討一下 “光線與表面交會於一點” 這個概念。在一個沒有鍍膜的光學面上，定義一條光線可以非常簡單：但是，現在讓我們思考另一個狀況：四分之一波長厚度的膜層 (我們另外設定一個0.25倍波長厚的物件，位於前述物件表面之上)。如果我們放大來檢視這個四分之一波長物件的話，我們會看到：現在，在這個圖中，我們有了幾個疑問：(1) 入射的光線交會於這個表面的 “哪裡”？

同軸干涉中，平行的參考光束與物光束提供恒定相位基準，需同時采集多光束強度并進行相移操作來計算超表面相位；離軸干涉模式下，物光與參考光呈特定夾角，參考光提供梯度相位分布，借助傅里葉變換和濾波處理，單次測量即可提取相位信息。這種單次測量的便利性，使離軸干涉在超表面相位測量中更具優勢。超表面干涉相位測量光路圖（來自原文）基于離軸干涉原理，科研團隊設計搭建了專用測量裝置。

3.超表面實現任意階微分研究團隊提出了一種通用設計方法：通過調控PB超表面的相位梯度φ(kx)，使其滿足sin(φ(kx))∝(ikx) 。當輸入光場通過4f成像系統（由兩個透鏡組成的傅里葉變換系統）時，超表面位于傅里葉平面，對輸入圖像的頻譜進行調制，最終在輸出端得到n階微分結果。 圖1 利用PB元表面進行高階光學模擬微分運算。

在微納光子學領域中，相關研究往往與超表面（meta-surfaces）這一概念聯系在一起 [1,2]。超表面是由微納尺度的結構單元鋪成的二維平面，每個單元對入射到其位置的光進行調制，所有結構加起來實現對光的總調制。當前幾乎所有常用的光學元件，例如透鏡、偏振鏡、濾光片，都能被體積更小的超表面實現。 如何獲得一片超表面？這需要經過兩個步驟：設計與加工。

表面等離子體光子學描述了在金屬-電介質界面上對光信號進行納米級（十億分之一米）操作。受光子學的啟發，表面等離子體光子學利用了金屬納米結構的獨特屬性，使得在近原子尺度下傳輸光信號成為可能。在同一半導體芯片上集成傳統的光子學和電子學與表面等離子體光子學具有顯著的優勢，可創造出超高速的計算機芯片和光通信器件，并為超靈敏傳感器和顯微鏡提供動力。什么是表面等離子體？

表面等離子體光子學描述了在金屬-電介質界面上對光信號進行納米級（十億分之一米）操作。受光子學的啟發，表面等離子體光子學利用了金屬納米結構的獨特屬性，使得在近原子尺度下傳輸光信號成為可能。在同一半導體芯片上集成傳統的光子學和電子學與表面等離子體光子學具有顯著的優勢，可創造出超高速的計算機芯片和光通信器件，并為超靈敏傳感器和顯微鏡提供動力。什么是表面等離子體？