传统高数值孔径显微物镜在实现高分辨率的同时，往往了成像视场，这一矛盾在生物医学研究中尤为突出。研究人员在观察活细胞动态过程或病理切片时，既需要捕捉亚细胞结构的精细细节，又希望获得足够大的视野范围以提高统计通量与观察效率。传统光学设计通过复杂的多片式透镜组来平衡像差，但这种方案不体积庞大、成本高昂，而且在视场与数值孔径之间的权衡受限于玻璃材料的折射率与加工精度。超透镜的出现为大视场高分辨显微成像开辟了全新的路径。通过设计具有特定像差校正能力的相位分布，超透镜可以在单片平面结构上实现数值孔径与视场的协同优化。其设计原理基于广义斯涅耳定律，通过在界面处引入相位梯度来调控光波前，而不是依赖曲面折射。这...

超透镜技术正经历着从概念验证到规模化应用的快速演进，在材料体系、制造工艺、设计方法与应用场景等维度均展现出持续的创新活力。在材料体系方面，从初的金属等离子体超表面向低损耗全介质材料如氮化镓、二氧化钛、非晶硅等拓展，大幅提升了器件的透射效率与工作波长覆盖范围。在制造工艺方面，电子束光刻仍主导着原型验证阶段，而纳米压印技术与深紫外光刻正在推动超透镜从实验室走向晶圆级量产，为消费电子、汽车电子等大规模市场铺平道路。在设计方法方面，基于深度学习与拓扑优化的逆向设计算法正逐步取代传统正向参数扫描方法，使得更复杂、更高效的相位分布成为可能。在应用场景方面，超透镜已从初的静态成像延伸至动态光束调控、全息显示...

长波红外热成像在暗光、强光眩光或恶劣环境中对目标探测具有独特优势，非制冷热成像系统在医疗、工业、智能家居及汽车领域应用-3。传统红外热成像系统主要使用硅或锗单晶制成的球面/非球面透镜，配合额外的光学滤波器或抗反射涂层，体积庞大且集成度低。超表面光学器件利用亚波长散射体对入射光的相位、振幅与偏振进行空间调制，实现精确的波前控制，相比传统折射透镜大幅降低了厚度与重量。研究人员设计了一种在8-11微米波段工作的单层锗超透镜，通过约束系统的时间带宽积将群延迟需求降低约20%，实现了2毫米口径20°视场角的热成像性能。迈塔兰斯自主研发的折超混合车载远红外热成像镜头可有效降低镜头体积、重量和成本，应用于雾...

组织光学透明化技术通过化学处理方法使生物组织在保持结构完整性的同时降低光散射，为深层组织三维成像提供了重要手段。超透镜在这一成像模式中通过优化激发光场在透明化组织中的传播与聚焦性能，提升了成像深度与分辨率。在透明化组织成像中，组织折射率与周围浸没液的匹配程度以及超透镜的数值孔径共同决定了成像的穿透深度与横向分辨率。超透镜通过设计具有长工作距离与高数值孔径的相位分布，可以在透明化组织内部实现高效的光束聚焦与信号收集，减少因组织折射率不均匀性导致的波前畸变对成像质量的劣化。超透镜还可通过设计具有扩展焦深的光束形态，在透明化组织深度方向上保持激发光场的均匀分布，改善深层组织成像的信号一致性。江苏优众...

激光超声检测技术利用脉冲激光在材料表面或内部激发超声波，通过探测超声波的传播特性来评估材料的内部缺陷与力学性能。超透镜在激光超声检测系统中通过优化激发光束的形态与空间分布，提升了检测的分辨率与灵敏度。在激光超声激发中，需要将脉冲激光聚焦到材料表面形成线形或点状光斑以激发超声波，光斑的形态与尺寸决定了激发超声波的频率成分与传播方向。超透镜通过设计特定的相位分布，可将高斯光束整型为线形或环形光斑，激发出定向传播的超声波，提高检测信号的信噪比。在激光超声探测中，超透镜可用于将材料表面反射或透射的探测光进行聚焦与收集，提升对微弱超声振动的探测灵敏度。超透镜的平面化与轻量化特性使其易于集成到手持式或扫描...

超构表面透镜的微纳集成化优势在生物医学成像领域具有广阔的应用前景。面向生物医学领域中内窥镜等微光学成像需求，我国科研团队设计并研制了像差矫正超构表面显微物镜，克服了传统物镜需要复杂结构来校正像差的难题，获得了大视场高分辨成像-7。该超表面物镜比较大光学直径不超过400微米，通过与传像光纤束的组装调试，制备出纤维内镜系统中的部件，能实现5倍放大率下分辨率优于1微米的成像质量-7。这一突破有望实际应用于数字诊疗等领域，使微创或无创光学活检成为可能。此外，超透镜还可用于生成特定空间结构的激发光场，实现超分辨显微成像，突破衍射极限获得更高的空间分辨率。江苏优众微纳产品包括微纳结构光栅片、生物检测芯片、...

激光标刻技术在工业产品追溯、电子元器件标识与工艺品加工中应用普遍，对标记的清晰度与生产效率有不断增长的需求。传统激光标刻系统通过扫描振镜控制激光束在工件表面逐点绘制字符、图案或二维码，标刻速度受限于振镜的响应频率与激光器的脉冲重复频率，对于大批量产品的快速编码需求往往力不从心。超透镜在激光标刻系统中提供了一种全新的并行加工思路。通过设计具有特定相位分布的超透镜，可以将单束激光整型为字符、图案或二维码形状的光斑，实现单脉冲或多脉冲标记内容的直接写入，无需通过扫描振镜逐点绘制。这种方式大幅提高了标刻速度，尤其适用于大批量产品的快速编码与溯源标识加工。超透镜还可将光束分束为二维阵列，实现多点同时标刻...

超透镜技术正经历着从概念验证到规模化应用的快速演进，在材料体系、制造工艺、设计方法与应用场景等维度均展现出持续的创新活力。在材料体系方面，从初的金属等离子体超表面向低损耗全介质材料如氮化镓、二氧化钛、非晶硅等拓展，大幅提升了器件的透射效率与工作波长覆盖范围。在制造工艺方面，电子束光刻仍主导着原型验证阶段，而纳米压印技术与深紫外光刻正在推动超透镜从实验室走向晶圆级量产，为消费电子、汽车电子等大规模市场铺平道路。在设计方法方面，基于深度学习与拓扑优化的逆向设计算法正逐步取代传统正向参数扫描方法，使得更复杂、更高效的相位分布成为可能。在应用场景方面，超透镜已从初的静态成像延伸至动态光束调控、全息显示...

超透镜的纳米结构单元可设计为对特定偏振态具有选择性响应，这使得超透镜在偏振控制与偏振成像方面具有传统折射透镜无法比拟的优势。通过设计各向异性的纳米柱或纳米天线，可使超透镜对不同线偏振或圆偏振方向的入射光施加不同的相位调制，从而实现偏振相关的聚焦、分束或滤波功能。实时偏振成像技术利用超透镜的偏振调控能力，可以同时形成多幅偏振分辨图像，揭示出传统成像中单次拍摄无法显示的信息，如材料应力分布、表面粗糙度或目标与背景的偏振对比差异。基于多焦点超透镜的全斯托克斯偏振成像通过分区或空间复用设计，在同一元件上实现不同偏振态的分离与聚焦，结合后端算法重构全部四个斯托克斯参量-4。江苏优众微纳具备亚波长光栅与偏...

超透镜正经历从实验室概念验证向产业化量产的跨越。随着材料科学和纳米制造技术的进步，超透镜在制造工艺、色散控制与光学效率方面的挑战正逐步被攻克。在消费电子领域，超透镜有望率先应用于智能手机摄像头、AR/VR近眼显示和3D传感模组，市场规模预计将持续增长。在车载领域，超透镜红外热成像镜头已在样机阶段验证了体积与成本的优势-2。在生物医学领域，超表面物镜已在纤维内镜系统中展示了超小直径、高分辨成像的可行性-7。江苏优众微纳以专精特新“小巨人”企业为发展目标，采用IDM模式自建Fab工厂，核心产品包括超透镜、微透镜阵列、DOE衍射光学等微纳结构器件系列产品，可根据客户要求定制设计生产各类微纳结构器件-...

激光诱导荧光检测技术以其高灵敏度与良好的选择性，在生物分析、医学诊断与环境监测中应用。超透镜在LIF检测系统中通过优化激发光场与荧光收集效率，提升了系统的检测灵敏度与空间分辨率。在毛细管电泳与微流控芯片检测中，需要将激发光精确聚焦至数十微米尺度的分离通道内，以激发荧光标记物产生信号。超透镜通过设计高数值孔径的聚焦相位分布，可在较长工作距离下实现衍射极限聚焦，将激发光能量会聚到微小检测体积内，提升单位体积内的激发光强，从而增强荧光信号强度。在荧光显微成像中，超透镜可用于生成均匀的宽场激发光或结构化照明光场，实现大视场均匀激发或超分辨成像。超透镜还可作为荧光收集元件，将各向同性发射的荧光信号高效收...

光场相机通过记录场景中光线的方向信息，实现拍摄后的数字重聚焦与景深扩展，突破了传统相机先成像后固定的局限。传统光场相机使用微透镜阵列放置于主透镜与图像传感器之间，但微透镜阵列的制造精度与光学效率限制了光场相机的分辨率与光能利用率。超透镜阵列作为微透镜阵列的替代方案，具有更低的厚度、更高的设计灵活性和更强的光场采样能力-4。基于全彩消色差超透镜阵列的光场相机，可在可见光波段实现宽带消色差成像，消除色差对不同波长光场采样一致性的影响-4。基于共孔径超透镜阵列的三维单粒子追踪技术和基于共孔径双焦超透镜的离焦深度恢复方法，进一步拓展了光场成像在纳米尺度定位与复杂场景深度感知中的应用-4。江苏优众微纳具...

长波红外热成像在暗光、强光眩光或恶劣环境中对目标探测具有独特优势，非制冷热成像系统在医疗、工业、智能家居及汽车领域应用-3。传统红外热成像系统主要使用硅或锗单晶制成的球面/非球面透镜，配合额外的光学滤波器或抗反射涂层，体积庞大且集成度低。超表面光学器件利用亚波长散射体对入射光的相位、振幅与偏振进行空间调制，实现精确的波前控制，相比传统折射透镜大幅降低了厚度与重量。研究人员设计了一种在8-11微米波段工作的单层锗超透镜，通过约束系统的时间带宽积将群延迟需求降低约20%，实现了2毫米口径20°视场角的热成像性能。迈塔兰斯自主研发的折超混合车载远红外热成像镜头可有效降低镜头体积、重量和成本，应用于雾...

结构光三维传感技术通过投射编码图案到目标表面，利用图案变形重构物体三维形貌，广泛应用于人脸识别与工业检测。超透镜在结构光投影系统中可将单束激光高效转换为密集点阵、条纹或任意自定义编码图案，替代传统衍射光学元件与准直透镜组合。通过设计超透镜表面的相位分布，可在远场生成具有特定角分布与能量比例的散斑图案，为三维重建提供高对比度的结构光场。与液晶空间光调制器方案相比，超透镜具有无源、高损伤阈值与无需外部供电的优势。江苏优众微纳拥有从相位设计到纳米压印量产的完整能力，可根据客户对投影图案密度、视场角与工作距离的要求快速定制结构光超透镜，支持消费电子与工业3D传感系统的创新开发。超透镜的色散特性可通过逆...

激光多普勒测速技术通过测量散射光的多普勒频移来获取流体的速度信息，在流体力学研究与工业过程监测中具有重要应用。超透镜在LDV系统中通过优化测量体光场的形态与空间分布，提升了测速的精度与空间分辨率。在传统LDV系统中，需要两束相干激光在空间交汇形成干涉条纹，测量体的大小与形状由光束的聚焦参数决定。超透镜通过设计特定的相位分布，可以在一块平面元件上实现两束光的生成与聚焦，简化系统架构并提高光路稳定性。超透镜还可生成具有更复杂条纹图案的测量体，如三维体元或环形测量体，以适应不同流场条件下的速度分量测量需求。在微流控芯片中的流场测量中，超透镜可集成于芯片上方，对微米尺度的流动区域进行精确测速，为微流体...

自主移动机器人与工业机械臂对视觉系统的小型化、轻量化与环境适应性有较高要求，超透镜凭借其紧凑外形与设计灵活性成为机器人视觉系统的理想成像元件。在机器人避障与导航中，需要将结构光或泛光照明光束整型为覆盖机器人视野的均匀光场，配合成像系统实现三维环境感知。超透镜可将激光二极管或LED光源发出的光束高效整型为具有特定发散角与均匀度分布的照明光场，消除光斑中心过亮与边缘照度不足的问题，为深度计算提供高质量的原始数据。在工业机器人视觉检测中，超透镜可定制生成与检测目标形状、尺寸相匹配的照明图案，提升缺陷识别的对比度与准确率。例如，在电路板焊点检测中，超透镜可生成环形或定向照明光场，突出焊点的轮廓与高度信...

激光引信与近感探测系统在导弹、炮弹与无人机等平台中用于精确控制起爆时机与距离，对光学元件的抗过载能力与响应速度有较高要求。传统激光引信系统通常采用折射透镜或反射镜实现光束的准直与聚焦，这些元件在承受高过载冲击时可能发生位移或破裂，影响系统的可靠性与安全性。超透镜的平面化结构与材料选择灵活性使其可以设计为具有抗高冲击能力的轻薄元件，替代传统笨重的折射透镜。在激光引信中，超透镜可将发射激光束整型为特定形状与角度分布的探测光场，例如生成多波束或锥形光束覆盖不同的探测区域，配合接收光路实现精确的距离测量与目标判别。超透镜还可将接收到的回波信号进行聚焦与滤波处理，提升信噪比与抗干扰能力。由于超透镜的厚度...

超透镜引人注目的特性之一是其多功能集成能力——在单片平面结构上同时实现传统需要多个分立元件才能完成的光学功能。这一特性源于超表面丰富的设计自由度，相位分布、振幅调制与偏振转换可以在同一纳米结构阵列中进行联合编码。例如，一片超透镜可以同时实现光束聚焦、特定色差校正与偏振滤波，而传统方案需要由聚焦透镜组、消色差透镜与偏振片组合完成。在三维成像系统中，超透镜可取代准直镜、衍射光学元件和扩散片等多个组件，缩减模组体积。在实时偏振成像中，超透镜可将分束器、偏振器、波片和多探测器的功能集成于一片平面元件。江苏优众微纳凭借自编算法与设计能力，可根据客户需求进行多功能超透镜的定制化设计，通过纳米压印技术实现高...

超透镜正经历从实验室概念验证向产业化量产的跨越。随着材料科学和纳米制造技术的进步，超透镜在制造工艺、色散控制与光学效率方面的挑战正逐步被攻克。在消费电子领域，超透镜有望率先应用于智能手机摄像头、AR/VR近眼显示和3D传感模组，市场规模预计将持续增长。在车载领域，超透镜红外热成像镜头已在样机阶段验证了体积与成本的优势-2。在生物医学领域，超表面物镜已在纤维内镜系统中展示了超小直径、高分辨成像的可行性-7。江苏优众微纳以专精特新“小巨人”企业为发展目标，采用IDM模式自建Fab工厂，核心产品包括超透镜、微透镜阵列、DOE衍射光学等微纳结构器件系列产品，可根据客户要求定制设计生产各类微纳结构器件-...

相比传统折射透镜，超透镜在多个维度展现出优势。首先是体积与重量的大幅缩减，超透镜厚度相当于波长量级，无需多片透镜堆叠即可实现相同的聚焦功能，这对于便携设备与空间受限系统意义重大。其次是设计灵活性，超透镜可以在单片平面上集成多种光学功能，如聚焦、偏振调控与滤波等，而传统设计需要多个分立元件组合。第三是无球差优势，超透镜的相位分布可以精确设计，实现衍射极限聚焦，无需复杂的非球面加工与装配补偿。此外，超透镜的材料选择更具多样性，可在半导体材料平台上一体化制造，与CMOS工艺兼容，有利于大规模低成本生产。江苏优众微纳作为一家依托自主纳米压印技术的科技创新型企业，致力于将超透镜的技术优势转化为可批量交付...

激光投影显示中的散斑噪声源于激光的高相干性在粗糙屏幕表面产生的随机干涉，严重影响画面的清晰度与观看舒适度。散斑对比度是衡量散斑严重程度的重要指标，对比度越高，画面的颗粒感越强，细节丢失越严重。传统散斑抑制方案通常采用振动扩散片或旋转毛玻璃等动态元件，通过时间积分效应平滑散斑，但这些方案需要额外的机械驱动部件，增加了系统的功耗、体积与故障率，且在便携式设备中应用受限。超透镜通过设计具有随机或伪随机相位分布的结构，可在保持高光能利用率的同时有效降低光束的空间相干性，从源头抑制散斑对比度。其物理机制在于超透镜表面的纳米结构对入射光施加随机的相位延迟，破坏了激光波前的空间相干性，使得在投影屏幕上形成的...

长波红外热成像在暗光、强光眩光或恶劣环境中对目标探测具有独特优势，非制冷热成像系统在医疗、工业、智能家居及汽车领域应用-3。传统红外热成像系统主要使用硅或锗单晶制成的球面/非球面透镜，配合额外的光学滤波器或抗反射涂层，体积庞大且集成度低。超表面光学器件利用亚波长散射体对入射光的相位、振幅与偏振进行空间调制，实现精确的波前控制，相比传统折射透镜大幅降低了厚度与重量。研究人员设计了一种在8-11微米波段工作的单层锗超透镜，通过约束系统的时间带宽积将群延迟需求降低约20%，实现了2毫米口径20°视场角的热成像性能。迈塔兰斯自主研发的折超混合车载远红外热成像镜头可有效降低镜头体积、重量和成本，应用于雾...

激光引信与近感探测系统在导弹、炮弹与无人机等平台中用于精确控制起爆时机与距离，对光学元件的抗过载能力与响应速度有较高要求。传统激光引信系统通常采用折射透镜或反射镜实现光束的准直与聚焦，这些元件在承受高过载冲击时可能发生位移或破裂，影响系统的可靠性与安全性。超透镜的平面化结构与材料选择灵活性使其可以设计为具有抗高冲击能力的轻薄元件，替代传统笨重的折射透镜。在激光引信中，超透镜可将发射激光束整型为特定形状与角度分布的探测光场，例如生成多波束或锥形光束覆盖不同的探测区域，配合接收光路实现精确的距离测量与目标判别。超透镜还可将接收到的回波信号进行聚焦与滤波处理，提升信噪比与抗干扰能力。由于超透镜的厚度...

光镊技术利用光辐射压力对微米至纳米粒子进行捕获与操控，在生物物理与胶体科学中应用。传统光镊系统需要高数值孔径物镜将激光聚焦为单光阱，结构复杂且每次能操控单个粒子。超透镜通过设计多焦点相位分布，可在焦平面上同时生成数十至数百个光阱阵列，实现粒子的并行捕获与分选。通过生成涡旋光束或贝塞尔光束，超透镜还可实现粒子的旋转或沿轴向的长距离导引。基于超透镜的光镊系统将原本需要复杂光路与物镜的功能集成于单片平面元件，大幅降低了系统复杂度与成本。江苏优众微纳凭借灵活的微纳结构设计能力，可根据客户对光阱数量、空间排布与工作波长的要求，提供定制化光操控超透镜方案。超透镜的设计需结合电磁场数值仿真以精确预测其远场聚...

超分辨显微成像技术突破了传统光学衍射极限，使生物学家能够在纳米尺度观察亚细胞结构与动态过程。超透镜在超分辨成像系统中通过生成特定的激发光场分布，为实现受激发射损耗显微术与结构光照明显微术等超分辨模式提供了灵活的波前调控手段。在STED显微术中，需要将一束聚焦的激发光斑与一束具有中心零点的环形损耗光斑精确重叠，通过受激发射效应压缩荧光发射区域，实现超衍射极限的分辨率。超透镜通过设计特定的相位分布，可以高效生成高质量的环形损耗光斑，并实现激发光斑与损耗光斑在三维空间上的精确对准，无需复杂的光学系统调节。在SIM中，超透镜可用于生成具有不同方向与相位的结构化照明条纹，通过莫尔效应将高频信息混叠至低频...

光纤传感技术在桥梁结构健康监测、油气管线安全与周界安防中发挥着重要作用，超透镜在光纤传感系统中通过优化光路耦合与信号提取提升了检测灵敏度。在光纤光栅解调系统中，需要将宽带光源输出光进行波长分离并精确聚焦至探测器阵列的不同像素，以实现高分辨率的光谱解调。传统解调方案依赖大尺寸衍射光栅或可调谐滤波器，限制了多通道、高速度解调系统的集成化。超透镜通过设计具有精确色散特性的相位分布，可在毫米级尺寸上实现宽带光的高效分光与聚焦，为光纤光栅传感网络提供集成化、无运动部件的光谱解调方案。在分布式温度或应力传感系统中，超透镜可辅助将多路传感信号光高效合束或分束，提升系统的通道容量与信号质量。超透镜还可集成于光...

光学相干层析成像作为一种高分辨率、非侵入性生物组织三维成像技术，在眼科、心血管与皮肤科诊断中具有重要临床价值。OCT系统通过测量生物组织不同深度层对低相干光的背向散射信号，重构出组织内部微观结构的三维图像。在OCT系统中，样品臂的照明光束形态与聚焦性能直接决定了成像的横向分辨率与信噪比。超透镜在OCT系统中可用于优化样品臂照明光束的形态与聚焦性能，通过设计特定的相位分布实现高数值孔径聚焦与像差校正。相比传统球面透镜，超透镜可以在更短的工作距离内实现更高的聚焦效率，同时消除球差与色差对成像质量的影响。通过设计具有扩展焦深特性的超透镜，可以在不横向分辨率的前提下实现更厚样本的均匀成像，减少因焦深限...

光学相干层析成像作为一种高分辨率、非侵入性生物组织三维成像技术，在眼科、心血管与皮肤科诊断中具有重要临床价值。OCT系统通过测量生物组织不同深度层对低相干光的背向散射信号，重构出组织内部微观结构的三维图像。在OCT系统中，样品臂的照明光束形态与聚焦性能直接决定了成像的横向分辨率与信噪比。超透镜在OCT系统中可用于优化样品臂照明光束的形态与聚焦性能，通过设计特定的相位分布实现高数值孔径聚焦与像差校正。相比传统球面透镜，超透镜可以在更短的工作距离内实现更高的聚焦效率，同时消除球差与色差对成像质量的影响。通过设计具有扩展焦深特性的超透镜，可以在不横向分辨率的前提下实现更厚样本的均匀成像，减少因焦深限...

组织光学透明化技术通过化学处理方法使生物组织在保持结构完整性的同时降低光散射，为深层组织三维成像提供了重要手段。超透镜在这一成像模式中通过优化激发光场在透明化组织中的传播与聚焦性能，提升了成像深度与分辨率。在透明化组织成像中，组织折射率与周围浸没液的匹配程度以及超透镜的数值孔径共同决定了成像的穿透深度与横向分辨率。超透镜通过设计具有长工作距离与高数值孔径的相位分布，可以在透明化组织内部实现高效的光束聚焦与信号收集，减少因组织折射率不均匀性导致的波前畸变对成像质量的劣化。超透镜还可通过设计具有扩展焦深的光束形态，在透明化组织深度方向上保持激发光场的均匀分布，改善深层组织成像的信号一致性。江苏优众...

消费电子领域对光学元件的小型化与高性能需求日益增长，超透镜技术为智能手机摄像头、笔记本电脑摄像头及安防监控镜头提供了理想的解决方案。在智能手机中，摄像头模组占据着宝贵的内部空间，传统多片式塑料透镜方案已接近厚度与性能的极限。超透镜通过单片平面结构实现多片透镜的成像功能，有望将摄像头模组厚度大幅削减，为手机工业设计释放更多自由度。连续变焦成像是近两年手机成像功能中的亮点，传统变焦成像通过多个透镜的纵向运动实现，复杂的透镜套件使手机镜头越来越厚。基于超透镜的连续变焦系统通过相位调控实现焦距切换，无需机械运动部件，有望应用于手机等消费电子产品中作为连续变焦镜头的组件。江苏优众微纳产品涵盖超透镜、微透...