平面光学集成难题终于有解了
传统光学系统长期受困于体积与集成：相机模组合多层玻璃镜片，笨重且难以微型化。超表面（metasurface）给出了优雅的答案——它是一种比头发丝还薄的人工工程表面，由小于所操控光波长的纳米结构“元原子”阵列构成，通过编程式排列精确控制每个单元对光的散射，从而以单层平面取代透镜、反射镜与滤光片的堆叠，也为相机、传感器与无线设备开辟了新路径。核心数据凸显其精巧：元原子通常由硅、二氧化钛或金属薄膜经光刻制成，特征尺寸可达纳米级；一次制造可在芯片大小的面积上排布数十亿个元原子，精度达纳米。超表面借助表面的“相位梯度”而非传统镜片的渐变曲率来弯折光线，每个元原子赋予略异的相位延迟，协同完成光束的转向、聚焦或分束，把普通折射定律推广为可编程的广义形式，让设计师逐点调控输出光束。从超材料到平面光学的演进，解决了三维超材料因需在整个体积极精控制而制造缓慢昂贵的难题。超表面保留电磁调控能力，又借半导体行业标准的光刻工艺实现更易制造与更低能耗，薄型......阅读全文
研究利用超表面实现平面内纳米位移的光学感测
中国科学技术大学光电子科学与技术安徽省重点实验室微纳光学与技术课题组教授王沛和副教授鲁拥华在精密位移的光学感测研究方面取得新进展，设计了一种光学超表面，将二维平面的位移信息映射为双通道偏光干涉的光强变化，实现了平面内任意移动轨迹的大量程、高精度的非接触感测。1月10日，研究成果在线发表于《科学进
我国学者用超表面实现平面内纳米位移光学感测
1月17日，记者从中国科学技术大学获悉，该校光电子科学与技术安徽省重点实验室微纳光学与技术课题组教授王沛和副教授鲁拥华设计了一种光学超表面，并用该表面将二维平面的位移信息映射为双通道偏光干涉的光强变化，实现了平面内任意移动轨迹的大量程、高精度非接触感测。相关研究成果日前在线发表于《科学进展》。
科学家利用超表面实现平面内纳米位移光学感测
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/515996.shtm中国科学技术大学光电子科学与技术安徽省重点实验室微纳光学与技术课题组王沛教授和鲁拥华副教授在精密位移的光学感测研究方面取得新进展，设计了一种光学超表面（metasurface，将二维平
基于光电导效应，我国实现光控可重构太赫兹超表面
近期，中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室研究员司徒国海课题组与首都师范大学物理系教授张岩课题组合作提出可重构的太赫兹超表面实施方案。该技术方案在太赫兹波段实现了任意、快速、精准的波前调制，为可重构超表面的发展提供了新的思路和实验验证。相关成果已发表在Advanced Opt
基于灰度纳米组装加工方法多维可控结构色超表面
结构色，又称物理色，是由光与物体表面微纳结构相互作用产生的颜色效果。相比于化学染料，结构色依赖物体在微纳尺度下的构型，而非材料本身的特性实现色彩的操控，在色彩鲜艳度、寿命以及分辨率方面具有显著的优势，可以应用在下一代高分辨显示设备及密码学器件中。光学超表面作为一种亚波长人工结构，能够在有限的空间
平面光学集成难题终于有解了
传统光学系统长期受困于体积与集成：相机模组合多层玻璃镜片，笨重且难以微型化。超表面（metasurface）给出了优雅的答案——它是一种比头发丝还薄的人工工程表面，由小于所操控光波长的纳米结构“元原子”阵列构成，通过编程式排列精确控制每个单元对光的散射，从而以单层平面取代透镜、反射镜与滤光片的堆叠，
美国科学家开发出动态超表面透镜技术
从数码相机、纤维光学中的高带宽到激光干涉引力波天文台（LIGO）的实验室设备，透镜技术在各个尺度均取得进展。如今，一种利用标准计算机芯片技术产生的新的透镜技术正在兴起，并且能替代传统曲面透镜笨重的材料层和复杂的几何形状。图片来源于网络 和传统透镜不同，平面透镜基于被称为超表面的光学纳米材料，因
等离子体纳米天线超表面加速光束
最近的研究表明，经过专门设计的光束具有在真空中沿弯曲路径传播的能力。目前用于产生加速光束的方法使用的是相位调制器和透镜，这种设备的长度为几十厘米或更长。这严重限制了其在各种材料下的适用性。本文使用由等离子体纳米天线组成的超表面来加速玻璃内部的光束。这种超表面能够生成高度弯曲的曲率半径为几百微米的
纳米超表面实现对热辐射精确调控
美国纽约市立大学研究人员通过实验证明，利用纳米技术构建的二维超表面，实现了对热辐射光学性质的精确调控。这项发表在新一期《自然·纳米技术》上的成果，为创造前所未有的定制光源铺平了道路，并将对一系列科技应用产生影响。 热辐射是一种由物质中热驱动的随机波动产生的电磁波，本质上具有宽带特性，包含多种颜
纳米超表面实现对热辐射精确调控
热超表面由玻璃（蓝色）和金属镜（金色）顶部的单层纳米结构硅（灰色）制成。纳米结构表面经过特殊定制，因此可以向所需方向热发射圆偏振光。图片来源：纽约市立大学美国纽约市立大学研究人员通过实验证明，利用纳米技术构建的二维超表面，实现了对热辐射光学性质的精确调控。这项发表在新一期《自然·纳米技术》上的成果，
西安光机所光学超透镜研究取得进展
近期，中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室微纳光子集成课题组利用单层超透镜（metalens）实现了左、右旋圆偏振光在三维空间的分离聚焦，打破了以往自旋相关光束聚焦的对称性，超越了传统几何光学透镜的光场聚焦能力，对光学成像研究具有重要意义。 传统几何光学透镜仅是通
太赫兹信息超材料与超表面－（二）
4 太赫兹数字编码超材料随着编码超材料的发展，在太赫兹领域，各向异性编码超表面[12]、张量编码超表面[13]、频率编码超表面[14]以及编码超表面的数字卷积运算[15]等理论被提出，并由此得到了低雷达散射截面、波束空间搬移、异常折射、贝塞尔波束等现象。下面将以基于编码超材料的低雷达散射截面(RCS
太赫兹信息超材料与超表面－（一）
刘峻峰, 刘硕, 傅晓建, 崔铁军 摘要：该文对信息超材料，包括数字超材料、编码超材料、以及可编程超材料的研究进展及其在太赫兹领域的应用进行了综述，从原理分析、数值仿真、样品制备、实际应用等多个角度介绍了信息超材料对电磁波全面而灵活的调控能力，着重探讨了编码超材料在太赫兹领域的发展以及应用，最
超疏水仿生材料表面
由于超疏水材料，特别是表面改性后仿生材料(仿荷叶超疏水或仿壁虎钢毛结构超亲水材料)的接触角的表征因结构的特殊性，测试起来特别困难。现有的理论通常基于Wenzel和Cassie模型。这些理论为我们的分析奠定了一定的基础，而实际应用于本征接触角的表征计算时难度相当大。有一些科研人员力图通过分析表面粗糙度
激光代替光刻可降低超表面生产成本
俄罗斯国立研究型大学莫斯科电子技术学院科研人员，使用激光脉冲代替光刻开发出了一种为信息显示设备创建元件的新技术。这将加速降低下一代显示器和各种光学系统超表面的生产成本。研究结果发表在新一期《应用表面科学》上。 超表面是带有周期性图案的结构，可用于控制电磁波和光波。在此基础上，可使用介电材料、金
纳米柱阵列超颖表面构建模块的严格分析
利用先进的制造技术，人们成功实现了具有高数值孔径的可见波长的超透镜。通常使用空间变化的纳米结构作为模块来构建超透镜。在这个例子中分析了用于组成偏振不敏感超透镜的纳米柱状结构。利用傅立叶模态方法（FMM，也称为RCWA），严格计算这种纳米柱的振幅和相位传输。建模任务纳米柱分析vs柱子直径纳米柱分析vs
微结构超疏水表面液滴的运动性质
摘要：超疏水表面一般是指接触角大于150°,运动角（或滚动角）小于5°的固体表面,其在基础研究和现实应用方面存在巨大价值.通过光刻技术和自组装膜技术制备了zui大接触角为172°,zui小运动角为2°的超疏水表面.研究了Cassie状态液滴的运动角与微结构表面参数之间的关系,发现运动角与微结构高度无
微结构超疏水表面液滴的运动性质
摘要：超疏水表面一般是指接触角大于150°,运动角（或滚动角）小于5°的固体表面,其在基础研究和现实应用方面存在巨大价值.通过光刻技术和自组装膜技术制备了zui大接触角为172°,zui小运动角为2°的超疏水表面.研究了Cassie状态液滴的运动角与微结构表面参数之间的关系,发现运动角与微结构高度无
超细颗粒表面的不饱和性及表面活性
一、超细颗粒表面的不饱和性 矿物粉碎时一般是沿着结合力弱的方向断裂，形成断裂面。断裂面一般平行于晶格密度大的面网、阴阳离子电性中和的面网、两层同号离子相邻的面网，或者平行于化学键力强的方向。 因此，颗粒表面的不饱和键的强弱直接取决于矿物的晶体化学特征，如晶格类型、断裂面方向等。
滕树云：超表面产生的结构涡旋全息术
近30年来，相位分布不均匀和相位奇点的光学涡旋一直是人们关注的问题。一个典型的涡旋通常表现为螺旋相位波前和环形强度截面。一个复杂的结构涡，如拉盖尔高斯(LG)束、贝塞尔高斯(BG)束或马修(Mathieu)束，表现为多环或多点强度分布，不同区域螺旋相的拓扑电荷可能相同或不同。由于涡旋光束携带轨道
研究首次提出准连续域束缚态超表面结构
中国科学院西安光机所瞬态光学与光子技术国家重点实验室非线性光子技术及应用课题组通过将ENZ薄膜嵌入到金属与半导体介质的混合超表面结构中，首次在近红外波段提出了基于ENZ薄膜的准连续域束缚态（Quasi Bound states in the continuum，quasi-BIC）超表面结构，使得在
超疏水材料表面水滴运动方式破解
水滴在超疏水表面被弹开的瞬间。 “在高度防水的超疏水材料表面，水滴会在压力的作用下，像玩蹦床一样快速自发弹走。”日前，瑞士科学家借助高速成像技术，破解了水滴在超疏水材料表面的运动方式。该研究有望在航空、汽车制造以及生物医学等领域获得应用，让不结冰的机翼、不沾灰的汽车以及不凝露的玻璃成为现实。相
锁住HIV表面超快“门闩”可防感染
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517342.shtm
太赫兹超表面的色散特性控制
AbstractTerahertz (THz) metasurfaces have been explored recently due to their properties such as low material loss and ease of fabrication compared
“超表面”器件能集成光子量子操作
据最新一期《科学》杂志报道，美国哈佛大学研究人员开发出一种新型光学器件，即“超表面”，可在单一的平面上完成复杂量子操作。超表面可同时承担多种传统光学元件功能，解决了光子量子信息处理领域长期存在的体积庞大、组件繁多等扩展性难题，有望推动常温下量子计算和量子网络的实现。光子是光的基本粒子，具有高速、抗干
超材料透镜或将引发光学仪器变革
透镜是许多光学仪器和电子产品不可或缺的组成部分。透镜通常由玻璃制成，而玻璃透镜由于具有一定的体积和重量，常常会使得仪器变得比较笨重，特别是在需要使用多个透镜的时候更是如此。 超材料（Metamaterial）一直是光子晶体研究里面最尖端的项目之一。超材料的本质就在于尺寸小于光的波长的纳米结构
全新AI框架让超表面光学设计提速千倍
美国斯坦福大学工程师开发出一套基于人工智能（AI）的全新设计框架，可大幅加速超表面等先进光学器件的研发，让光学设计提速千倍，11分钟即可完成复杂的光学设计。该成果有望推动光学计算、天文学、增强现实等多个前沿领域发展。相关论文发表在最新一期《科学进展》杂志上。超表面是一类由纳米尺度结构单元构成的新型光
金属纳米结构的表面等离子体光学研究获得系列进展
金属纳米结构的表面等离子体光学在光催化、纳米集成光子学、光学传感、生物标记、医学成像、太阳能电池，以及表面增强拉曼光谱(SERS)等领域有广泛的应用前景，这些功能和金属纳米结构与光相互作用时产生的表面等离子体共振密切相关。最近，中科院物理研究所光物理实验室李志远研究组，对金纳米棒
使超薄超透镜实现对垂直腔面发射激光器的光束控制
目前，法国蔚蓝海岸大学应用研究中心（CRHEA）的Patrice Genevet领导的研究小组与北京工业大学光电子技术重点实验室合作使用一种称为超透镜的平面超薄光学结构在垂直腔面发射激光器（VCSEL）中实现单轴控制的方法。超表面(MS)-VCSEL的光束偏转性能。a）用于光束转向设计的超表面光
我国学者与海外合作者突破光学超构表面偏振复用极限
图 引入光学响应噪声调控，突破超构表面偏振复用极限 在国家自然科学基金项目（批准号：12234010、61975078、11974177）等资助下，南京大学彭茹雯教授、王牧教授研究组联合美国东北大学刘咏民教授研究组，创新性地引入光学响应噪声调控，成功突破光学超构表面偏振复用极限，为发展高容量光学显