什么是超構(gòu)表面？

超構(gòu)表面（Metasurfaces）是一類由大量亞波長(zhǎng)單元在二維平面上設(shè)計(jì)排布而成的光學(xué)結(jié)構(gòu)陣列，這些單元能夠?qū)﹄姶挪ㄟM(jìn)行靈活調(diào)控。它們的特點(diǎn)是在極薄的厚度下，能夠有效調(diào)控光的傳播性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)如聚焦、負(fù)折射、隱身地毯等功能。此外，由于其優(yōu)異的微納光學(xué)集成功能，超構(gòu)表面還能夠用于研制平板透鏡等光學(xué)器件。

超構(gòu)表面可以通過(guò)納米結(jié)構(gòu)的扁平表面來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種納米結(jié)構(gòu)能夠利用聚光作用使入射光投射到期望的位置。相比于傳統(tǒng)透鏡，超構(gòu)表面不僅重量減輕，還能提高聚焦光線的能力，并且減少了畸變。

超構(gòu)表面作為一種獨(dú)特的光子技術(shù)，能夠以空前的規(guī)模精確操縱光的波陣面，從而產(chǎn)生許多有趣而奇特的光學(xué)現(xiàn)象，激發(fā)了研究人員在平面光學(xué)領(lǐng)域的廣泛研究興趣。此外，超構(gòu)表面還具有重要的應(yīng)用前景，如在平板顯示、生物醫(yī)學(xué)成像等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用潛力。

然而，超構(gòu)表面的設(shè)計(jì)和制造仍然面臨著一些挑戰(zhàn)，例如材料色散及衍射效應(yīng)導(dǎo)致的色差問(wèn)題。為了克服這些問(wèn)題，人們正在不斷探索和發(fā)展新的設(shè)計(jì)原理和方法，以期實(shí)現(xiàn)超構(gòu)表面器件在應(yīng)用上的進(jìn)一步突破。