贵州超透镜研发

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息。超透镜的平面化特性使其易于集成到机器人末端或机身表面，不增加额外负载与风阻，尤其适用于无人机与轻型机械臂等对重量敏感的移动平台。江苏优众微纳已配合多家机器人企业完成超透镜视觉模组的开发验证，产品在工业检测与移动机器人导航场景中展现出稳定的性能表现。公司可根据机器人视觉系统的具体工作距离、视场角与照明均匀度要求，快速定制超透镜方案，支持机器人感知技术的迭代升级。超透镜的量产工艺需兼顾模具寿命与压印参数的优化以控制单位成本。贵州超透镜研发

三维成像技术在人脸识别、车载距离探测及AR/VR交互等领域需求巨大，超透镜的多维参数调控和小型集成优势使其成为三维成像系统的理想器件。相较于常规的结构光和飞行时间方案，超透镜一方面可以取代传统方案中用于准直、衍射或扩散的单个光学元器件，减小模组体积；另一方面还可以实现多功能集成，结合计算成像或偏振调控等技术，实现单个元件的深度探测功能。基于多焦点超透镜的三维成像技术主要通过光场成像和点扩散函数工程两种技术路径实现。光场成像依赖微透镜阵列对光场函数进行采样，结合计算机视觉算法恢复光场信息，再通过改变焦距进行图像的重新聚焦。西北工业大学团队的研究表明，多焦点超透镜在复杂场景成像、多维度信息获取及高精度光学探测等方面展现出优势。江苏优众微纳可根据客户需求提供从超透镜设计到量产的一站式服务，为三维传感系统提供集成化的光束整形与分束方案。贵州超透镜研发在光场调控方面超透镜可生成贝塞尔光束、涡旋光束等具有特殊传播特性的光场。

超透镜从实验室走向市场的关键瓶颈之一是大口径制造能力。传统的电子束光刻虽然可以实现纳米级分辨率，但写入速度极慢，制备毫米级以上口径的超透镜成本高昂且周期漫长。深紫外光刻、纳米压印和激光直写等技术的发展，使超透镜口径从微米级向厘米级迈进。目前报道的比较大口径超透镜为100毫米，但需通过拼接多个曝光场实现，导致像差增加和效率下降。对于更远距离的红外热成像应用，传统折射式透镜随着口径增大而快速增重，而超透镜重量随面积平方增长，两者的重量差距随焦距增长不断扩大。为了突破单次曝光面积限制，研究人员提出了Golay超透镜方案，通过7个子孔径的稀疏孔径配置，实现了89毫米等效口径的近衍射极限成像，相比等效传统折射透镜实现了15倍重量减轻。江苏优众微纳立足纳米压印技术，正持续攻关大口径超透镜的高保真复制技术，为客户提供更具竞争力的平面光学方案。

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。在光通信领域超透镜可用于光互连与模式转换以提升信号传输密度。

增强现实与虚拟现实显示技术正在重塑人机交互方式，但用户对AR显示设备沉浸感和舒适度的需求，使得如何减小显示系统的体积和重量成为当下AR显示技术面临的比较大挑战。超透镜的紧凑外形、高分辨率和波前调制灵活性，使其更容易集成于采用新型三维显示技术的AR显示系统中，在解决VR/AR难题方面展现出巨大潜力。在基于表面浮雕光栅波导的AR显示方案中，超透镜可作为输入耦合器将微型显示器发出的图像光高效耦合进入透明波导基板，同时作为输出耦合器将传播的光线从波导中提取出来射入人眼，取代传统棱镜与反射镜组，实现显示引擎的轻薄化。面向生物医学领域内窥镜等微光学成像需求，超表面物镜比较大光学直径可不超过400微米，通过与传像光纤束组装可制备出纤维内镜系统的部件-7。江苏优众微纳依托纳米压印量产能力，可制备具有高保真微纳结构的超透镜阵列，为近眼显示与微型成像系统提供关键光学元件。在激光雷达系统中超透镜可用于光束整形与宽视场接收以增强环境感知能力。贵州超透镜研发

超透镜阵列可实现多通道并行成像或光场采集以获取三维空间信息。贵州超透镜研发

基于多焦点超透镜的边缘成像技术是近年来光学成像领域的研究热点，它通过光学手段直接在成像过程中提取图像的边缘信息，而非依赖后端数字图像处理算法。边缘成像技术主要依据光学差分法和涡旋函数法两种原理。光学差分法通过构建具有微小位移的原始信号并进行光学减法运算，获得图像的光学差分信息，从而实现边缘增果。涡旋函数法则利用超表面结构产生的定制化涡旋光束对物体边缘进行成像，一阶涡旋光束通过相位奇点的径向对称性在数学上等效于一维差分运算，实现径向对称的二维光学差分。基于上述原理设计的多焦点超透镜可将传统边缘检测中的成像与后处理过程集成于单一光学系统中，在高速动态检测和小型集成化应用中展现出优势。江苏优众微纳具备从算法设计到器件制造的全链条能力，可根据客户需求开发集成式超透镜成像方案。贵州超透镜研发

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