超构光学技术带来一场颠覆性革命正在将科幻中的技术带入现实

超构光学正在推动科学技术的进步，远远超越我们在视觉人机界面上所依赖的已有3000年历史的光学范式，例如通过手机中的摄像头、显微镜、无人机和望远镜中的镜头。光学元件是超构光学旨在转变的技术瓶颈，将科幻故事中的东西带入日常设备。

由于负折射率材料的概念化可以形成完美的透镜，该领域在 2000 年代初期蓬勃发展，在过去五年中发展迅速，现在每年发表约 3000 篇文章。 

超构光学研究领域的领导者们发现该领域正处于工业崩溃的边缘。

超构光学领域的最大驱动力来自于将元光学元件和设备集成到光学系统中，从而提供消费级光电子应用。

重要的是，超构光学系统实现了以前无法想象的新应用，为所谓的工业4.0增添了新的活力。此类应用包括物联网、自动驾驶汽车、可穿戴设备、增强现实和遥感。

苹果（Apple）、谷歌（Google）和三星（Samsung）等大型行业参与者的大规模投资表明了该技术的重要性，他们一直在招聘毕业生，并在该领域进行投资，尤其是开发视觉应用程序。

第一批商业组件已经上市，Metalenz、NILT technologies 和 Meta Materials Inc 等公司提供平面超透镜、偏振成像、显微镜和生物传感。

这些设备还可以获取人眼无法检测到的光的特性——例如偏振和相位，甚至可以用来设计、操纵光的量子态，从而用于量子成像、传感和通信。

除了视觉之外，超构光学的非传统特性还可用于光帆、LiFi 和热管理。

但该领域也具有一定的挑战。其中第一个是能够扩大到与当前行业标准 CMOS（互补金属氧化物半导体）制造技术兼容的工业流程——特别是因为大多数超光学元件依赖透明基板，而 CMOS 不是。

其次， 制造可调谐或可重构的超材料来实现动态组件的能力——就像电视屏幕上的像素每秒可以改变多次颜色一样——是难以实现的。

如果这些挑战能够得到解决，那么超构光学技术将具有巨大的潜力。

作为一个平台，超光学非常灵活，它可以用于任何产品——例如，电话、电脑、汽车、卫星。 获 取 更多科技 前沿访问：https://byteclicks.com

它为光学元件的尺寸重量和功率提供了极致的微型化；它实现了传统光学无法实现的人机界面——例如3D视觉和增强现实，这对于传统光学来说确实很难。

最后，如果我们能够改变穿过组件的光的相位，那么我们将能够进行几乎任何图像处理。这将是游戏规则的重大改变者。