第78期“见微知著”培训课程:超构表面及超构透镜
2026-03-24 16:29:23 来源:麦姆斯咨询 评论:0 点击:
主办单位:麦姆斯咨询
协办单位:上海传感信息科技有限公司
一、课程简介
对以光为代表的电磁波实现自由调控,一直是人类长期追求的重要科学目标。这一能力不仅具有深远的科学意义,也蕴含着巨大的产业价值。近年来,随着纳米技术与半导体制造工艺的快速发展,具备光场多维调控能力的超构表面(Metasurfaces)正加速从学术研究走向产业应用,成为光学前沿技术的全球投资热点,并有望引领新一轮光学产业变革。据麦姆斯咨询调研与分析,光学超构表面在期刊论文与发明专利数量方面持续增长的同时,其产业化进程亦显著加快。预计到2030年,全球光学超构表面市场规模有望突破20亿美元,这主要得益于3D传感、光学成像、增强现实(AR)显示等关键领域的需求推动。此外,超构表面在计算成像、裸眼3D显示、生物传感、量子光学、拓扑光学、光计算与光通信等领域也展现出广阔的发展潜力。由于超构表面能够与激光器、CMOS图像传感器、红外探测器、光学MEMS等光电器件实现片上集成,因而推动光学功能与发射/探测单元的深度融合,并进一步拓展其应用范围与技术边界。

光场调控技术总览:分为主动(动态)和被动(静态)两大类型
(来源:DOI: 10.12086/oee.2025.250229)

光学超构表面的发展之路
(来源:DOI: 10.1021/acsphotonics.3c00457)
光学超构表面是一种由具有工程光学特性的亚波长结构单元(称为“超构原子”)构成的人造功能膜层器件,也称二维光学超构材料(Metamaterials)。在众多光学超构表面器件中,超构透镜(Metalens)是最具代表性的一类,其通过超构原子阵列引入空间分布的相位突变,实现对入射光波前的精确调控,从而完成光束聚焦等光学功能。与传统折射透镜相比,超构透镜为减轻光学成像系统体积、提升系统集成化以及实现新功能提供了有效的技术途径。2016年,哈佛大学Federico Capasso教授课题组首次提出的高性能全介质超构透镜登上Science期刊封面,并被评为当年Science期刊的最佳发现之一。随后,由该课题组孵化的Metalenz公司成为超构光学(meta-optics)产业先驱,与意法半导体(ST)合作开发了一系列具有开创性的超构光学传感器产品:从飞行时间(ToF)测距传感器到3D结构光传感器,应用领域包括消费电子、汽车电子和工业控制。如今,以苹果(Apple)为代表的科技巨头已经在多款智能硬件中采用了光学超构表面,例如iPhone 17智能手机、13英寸iPad Pro平板电脑。

超构透镜概念、实现和应用
(来源:DOI: 10.1021/acsphotonics.3c00457)

iPhone 17智能手机Face ID人脸识别模组中的超构表面SEM图像
随着产业界不断探索超构表面的巨大潜力,两类具有代表性的量产制造技术体系已逐渐成形:(1)传统的半导体制造技术(包括深紫外光刻、刻蚀工艺等):依托成熟的CMOS工艺平台,在结构精度、重复性以及多层复杂结构构建方面具有显著优势,目前仍是制造高性能光学成像型超构表面的首选方案;(2)更具颠覆性的纳米压印光刻(NIL)技术:通过模板复制方式实现纳米结构的快速转移,在大面积刚性或柔性衬底上对聚合物抗蚀剂进行高分辨率图案化,具备显著的低成本与高通量优势,这对于诸如增强现实(AR)/虚拟现实(VR)显示等成本敏感型应用领域显得极具吸引力。在材料层面,高折射率聚合物与新型功能材料体系的引入正在成为推动超构表面性能跃升/功能创新的重要因素:一方面,高折射率聚合物有助于在保持工艺兼容性的同时实现更强的相位调控能力,从而降低结构高度要求并提升器件效率;另一方面,诸如纳米复合材料、相变材料及宽禁带介质等先进材料的应用,则为实现动态调控、多功能集成以及极端环境适应提供了新的可能。最后需要强调的是,在超构表面产业迈向成熟的过程中,理论设计与制造工艺之间形成持续的反馈循环将成为关键,这种协同优化机制有助于推动突破性技术最终实现规模化商业应用。

基于12英寸晶圆半导体制造技术量产超构表面

基于纳米压印光刻技术量产超构表面
超构光学产业正在步入“黄金发展期”,麦姆斯咨询希望通过“见微知著”系列培训课程促进科学家和工程师交流超构表面的未来发展之路,共同推动科研成果转化和产业应用落地。本次课程内容包括:(1)超构表面设计原理与应用挑战;(2)基于超构光学的新型智能光学感知与传感;(3)基于超构表面的光谱成像及多维成像;(4)超构光学:从透镜成像到智能视觉;(5)超构透镜关键技术及应用;(6)颠覆光学的下一代超构透镜:创新设计方案与案例;(7)基于超构表面的增强现实(AR)显示技术;(8)超构表面在信息光电子领域的应用探索;(9)液晶基动态可调谐超构表面技术与应用;(10)从MEMS平移重构超构表面到级联超构表面;(11)基于MEMS的超构材料器件与系统;(12)光学超构表面微纳加工技术及其在微显示中的应用;(13)纳米压印光刻及超构表面/超构透镜量产工艺。
二、培训对象
本课程主要面向微纳光学产业链上下游企业的技术人员和管理人员,以及高校师生,同时也欢迎其他希望学习前沿光学知识的非技术背景人员参加,例如销售和市场人员、投融资机构人员、政府管理人员等。
三、培训时间
2026年4月24日至26日
授课结束后,为学员颁发麦姆斯咨询的结业证书。
四、培训地点
无锡市(具体地点以培训前一周的邮件通知为准)
五、课程内容
课程一:超构表面设计原理与应用挑战
老师:浙江大学 研究员 马耀光
超构材料是一种由人工设计的亚波长微纳结构单元(通常称为“超构原子”)构成的功能材料体系。通过对结构单元及其空间排布的精细设计,超构材料能够对电磁波(如光波)和机械波(如声波)产生非常规的物理响应,从而实现自然界材料难以获得的奇特功能,例如负折射、突破衍射极限的成像与聚焦,以及可控的非互易传播等。作为超构材料的二维形式,超构表面可在超薄尺度上对光的振幅、相位、偏振等关键参量进行灵活且高效的调控,有望突破传统折射和衍射光学的性能边界和功能限制,推动低成本、高性能、超轻超薄及多功能集成光学器件的发展,因此,近年来引起了学术界和产业界的共同兴趣。本课程从物理机理、相位调控到正向设计方法,系统地回顾超构表面的设计原理;介绍这些机理如何用于实现丰富的应用,包括功能复用、宽带宽、大视场、多层级联、非局域超构表面等,涵盖最主要和最新的发展方向;最后讨论超构表面在走向实用化的道路上所面临的器件设计和加工制造方面的挑战,并对超构表面的未来发展进行展望。
课程提纲:
1. 偏振复用的超构表面;
2. 波长复用的超构表面;
3. 宽带的超构表面;
4. 大视场的超构表面;
5. 多层级联的超构表面;
6. 非局域超构表面;
7. 超构表面技术总结与展望。
课程二:基于超构光学的新型智能光学感知与传感
老师:北京理工大学 教授 张楠
当前,光学感知与传感技术在探测精度、灵敏度以及多参量信息融合等方面已取得显著进展。然而,传统光学感知系统通常依赖透镜、滤波片、分光片、偏振片等分立元件器构建复杂光路,导致系统体积庞大且笨重,难以满足新一代智能系统对小型化、低功耗及高集成度的迫切需求。随着微纳加工技术的持续进步,基于亚波长人工结构的超构光学元件可在单层平面结构中实现传统多级光学系统的复合功能,为满足上述需求提供了新的技术路径。近年来,超构光学在功能融合与智能响应方面取得了一系列关键突破:一方面,通过多维光场调控与多功能复用设计,实现了探测、成像、计算等功能的一体化集成;另一方面,结合电调、光调、热调及机械调制,构建了具备动态可重构能力的智能感知器件。此外,超构光学与探测器件的深度耦合推动了片上集成探测架构的发展,使得“光学调控-信息获取-信号处理”逐步向单芯片系统演进。本课程深入讲解超构光学在智能感知与传感领域的应用前沿、技术挑战与产业化前景。
课程大纲:
1. 光学感知与传感概述;
2. 基于超构光学的计算成像;
3. 基于超构光学的光电混合计算;
4. 基于超构光学的神经形态智能感知。
课程三:基于超构表面的光谱成像及多维成像
老师:南京大学 教授 王漱明
光学超构表面作为一种全新的平面光学技术,近年来取得了显著的进展,为各种光学成像开辟了广泛的应用前景。超构表面在对波前进行精确调控的同时,具有多功能、易于集成、轻薄和紧凑的优势。这些创新性的优势为基于超构表面的光谱成像及多维成像提供了新的可能性。光谱成像作为融合光谱与空间信息的关键技术,已在科学研究与工程应用中展现出重要价值。然而,受限于传统光学材料固有的色散特性,光谱成像系统通常结构复杂、体积庞大。得益于超构表面对光场相位的精确调控能力,新型高效色散分光解决方案应运而生,并推动紧凑型光谱成像系统的发展。除色散分光机制外,滤波是另外一种达到光谱成像这一目标的思路,通过精细设计的超构表面可实现对特定频率/波长的选择性响应,从而构建轻薄、高效的片上集成式光谱滤光器。本课程综述基于超构表面的光谱成像原理及技术研究进展,包括超色散型、窄带滤波型、宽带滤波型,并介绍它们的应用现状及未来前景;此外,本课程还会讲解基于超构表面的多维成像、折超混合成像、量子成像等创新性成像技术。
课程提纲:
1. 基于超色散机理的超构表面光谱成像;
2. 基于窄带滤波机理的超构表面光谱成像:透射型、吸收型、反射型;
3. 基于宽带滤波机理的超构表面光谱成像;
3.1 随机分布的光谱响应曲线;
3.2 光谱重建算法;
4. 基于超构表面的多维成像;
4.1 偏振成像;
4.2 强度操控;
5. 基于超构表面的其它类型成像;
5.1 折超混合成像;
5.2 量子成像;
6. 光谱成像及多维成像的应用现状及展望。
课程四:超构光学:从透镜成像到智能视觉
老师:湖南大学 教授 胡跃强
当前,光学成像技术在高分辨率、高图像质量、宽光谱响应等方面已取得显著进展。然而,主流光学成像系统仍主要依赖成熟的折射光学元件(如传统透镜),导致整体结构体积较大、集成度受限。而消费、工业和汽车市场对成像系统微型化和轻量化的需求持续提升,因此,研制更小、更轻薄的光学元件至关重要。超构光学是一种利用超构材料在亚波长空间尺度上实现光场多维度调控的新兴技术。基于超构光学的平面透镜(简称:超构透镜)受益于微纳加工技术的持续进步,不仅具备超薄、轻量、多功能的优点,还可显著提升成像系统的集成度,甚至能够实现对传统成像分辨率极限的突破。近年来,超构透镜的成像性能方面取得了令人振奋的进展,包括光学效率提升、宽带消色差能力增强等,这些成果表明其正逐步从实验室研究走向实际应用。在产业层面,折射透镜与超构透镜相结合的混合光学架构已被提出并初步应用,以加速其在智能手机摄像头等场景中的落地。此外,超构光学还为计算光学与光学计算的深度融合提供了新的物理平台,从而有望推动具备智能视觉感知能力的新一代成像系统的发展。本课程首先概述超构光学与智能视觉,然后深入讲解介质超构透镜基础原理、研究现状、成像应用、挑战及产业化,最后阐述由超构光学驱动的一体化方案在芯片级智能视觉感知中的巨大发展潜力。
课程提纲:
1. 超构光学与智能视觉概述;
2. 介质超构透镜基础原理;
3. 介质超构透镜在微型成像系统中的应用;
4. 介质超构透镜面临的挑战与产业化进展;
5. 超构光学赋能智能视觉感知;
6. 面向芯片级智能视觉感知的未来愿景。
课程五:超构透镜关键技术及应用
老师:南京理工大学 教授 俞叶峰
超构透镜被称为第三代光学透镜,是一种由亚波长人工结构单元阵列构成的平面型光学超构表面,其核心在于通过对入射光波前的工程化调控实现光束聚焦功能。超构透镜能够对光场的相位、振幅及偏振等多维参量进行精确调控,在一定程度上突破了衍射极限对成像性能的约束,为实现远场超分辨成像系统提供了新的技术路径。超构透镜的常用材料包括金属和介质两大类,此外还涉及金属与介质混合类型。其中,低损耗、高折射率的介质材料更适合制造超构透镜。与传统的折射透镜相比,超构透镜具有轻薄、易集成、兼容半导体制造工艺的优点,有望成为推动光学系统朝“微型化、集成化、智能化”方向发展的关键驱动力。此外,超构透镜与人工智能(AI)技术的结合或将成为未来发展趋势。回顾近十年发展,超构透镜经历了从原理创新、概念验证、成果转化到商业应用的过程,器件性能持续优化,商用产品不断涌现,应用场景加速落地。本课程介绍超构透镜发展历程,详解超构透镜设计、制造、测试及应用,最后进行技术总结与展望。
课程提纲:
1. 超构材料、超构表面和超构透镜;
2. 超构透镜发展历程;
3. 超构透镜设计、制造和测试;
4. 超构透镜典型应用案例;
5. 超构透镜技术总结与展望。
课程六:颠覆光学的下一代超构透镜:创新设计方案与案例
老师:是德科技(Keysight) 高级应用工程师 薛登攀
超构透镜代表光学技术领域的一次颠覆性突破,其通过亚波长人工结构实现对光的空前精确调控,有望在从消费电子设备到高端科学仪器的广泛应用领域中带来革命性变化。是德科技(Keysight)提供行业领先的超构透镜设计工具和解决方案,使工程师能够高效、精确地进行超构透镜的设计、仿真和制造,更能有效减轻计算负担并节省宝贵时间。例如,是德科技(Keysight)推出的MetaOptic Designer是全球首款支持逆向设计功能的全自动超构透镜商业设计工具,它可以根据工程师设定的设计目标,自动优化超构透镜性能,实现最佳聚焦效率与整体光学表现。该工具的设计结果不仅提供超构透镜的各类性能指标,还可直接输出用于制造的GDS文件,以及用于后续仿真分析的RSoft™ CAD文件。本课程探索下一代超构透镜光学架构,深入讲解微纳结构设计方法,分享超构透镜全流程设计与应用案例,剖析混合式超构透镜创新方案,并展望未来发展趋势。
课程提纲:
1. 探索下一代超构透镜光学架构——突破传统设计极限;
2. 深入微纳结构设计——掌握决定性能的关键因子;
3. 纯超构透镜全流程设计与应用案例——从原理到落地实现;
4. 混合式超构透镜创新方案——纳米结构与传统光学的完美融合;
5. 超构透镜未来趋势展望。
课程七:基于超构表面的增强现实(AR)显示技术
老师:华中科技大学 教授 张诚
增强现实(AR)是一种将真实场景与计算机生成信息进行融合的交互式体验技术。理想的AR显示系统需在轻量化、便携性与成像质量之间实现综合优化。然而,现有的AR显示系统主要依赖传统折射、反射及衍射光学元件的组合,其受限于固有物理机制,不仅在光场调控自由度方面存在不足,还普遍具有体积庞大、色散严重等问题。近年来,光学超构表面凭借其亚波长结构所赋予的紧凑尺寸及对光场多参量的灵活调控能力,被认为有望解决上述问题,为新一代AR显示系统提供关键技术支撑。超构表面不仅能够在一定程度上替代传统光学元件,实现高分辨率、高质量的AR显示,还可通过调控发射光场特性,对LED/OLED等光源的发射光谱进行工程化优化,从而提升显示亮度等关键性能指标。本课程阐述基于超构表面的AR显示技术原理、应用、挑战及未来展望,深入讲解三种典型超构表面器件(超构透镜、超构表面耦合器和超构表面全息器件)设计要点及在AR显示领域的研究进展,并介绍它们在不同形式的AR显示中发挥的重要作用。
课程提纲:
1. AR显示解决方案及系统组成;
2. AR显示超构表面的构成材料和制造技术;
3. AR显示超构透镜(Metalenses);
4. AR显示超构表面耦合器(Metacouplers);
5. AR显示超构表面全息器件(Metaholograms);
6. 基于超构表面的AR显示技术挑战与展望。
课程八:超构表面在信息光电子领域的应用探索
老师:武汉大学 教授 郑国兴
微电子技术的进步推动了电子器件从“分立”向“集成”的跨越,并凭借“摩尔定律”式的指数级增长,在成本、功耗及集成度上实现了质的飞跃。然而,随着硅基工艺逼近物理极限,单纯依靠电子载体已难以突破信息系统的性能瓶颈。光子技术凭其高带宽、低延迟及高并行的先天优势,成为破局的关键,驱动信息系统向“电光协同、互补并重”的新范式转型。其中,光学超构表面作为新一代“光子调控者”,凭借亚波长人工结构实现了对光场前所未有的灵活掌控,在探测、成像、通信、计算、显示、编码等信息技术领域具有巨大的应用潜力。更重要的是,超构表面还可以采用与半导体加工工艺兼容的制造方法,在CMOS或MEMS代工厂实现批量生产。这也有助于实现超构表面与光电子器件的片上集成,推动“光电融合”的进一步发展。本课程从超构表面多维度光场调控的理论基础出发,深入讲解超构表面关键技术及其在信息光电子领域的应用。
课程提纲:
1. 超构表面多维度光场调控的理论基础;
2. 基于超构表面的波束控制与光无线通信;
3. 基于超构表面的多功能图像显示与信息隐藏;
4. 基于超构表面的超紧凑偏振光谱成像;
5. 基于超构表面的全光数字计算与模拟计算;
6. 超构表面在信息光电子领域的应用总结与展望。
课程九:液晶基动态可调谐超构表面技术与应用
老师:南方科技大学 教授 刘言军
超构表面凭借极高的设计自由度,显著推动了超薄平面光学器件的发展。然而,稳定的贵金属静态电子密度和电介质材料光学常数,以及固定的结构几何形貌,导致传统超构表面的电磁响应在制备完成后即被“锁定”——呈现出静态特性,难以适应复杂多变的应用场景。因此,开发具备动态重构能力的可调谐超构表面,实现对光场参量的实时调控,对于突破应用瓶颈、拓展技术边界具有重要意义。超构表面的动态重构可通过多种物理机制实现,主要包括机械、热、电、光及化学调谐等路径;在材料层面,则依托液晶、导电氧化物、二维材料及相变材料等功能介质,为实现多维度光学响应调控提供重要支撑。其中,液晶材料凭借成熟的工艺体系与良好的量产能力,同时兼具频带响应宽、相位调制能力强、生物相容性好、调谐机制多样化等优点,在推动可调谐超构表面朝产业化方向发展发挥着重要作用。本课程概述各种动态可调谐超构表面,详解基于液晶材料的电/热/光调谐动态超构表面技术及应用。
课程提纲:
1. 液晶材料及物理光学特性概述;
2. 动态可调谐超构表面概述;
3. 液晶基电调谐动态超构表面;
4. 液晶基热调谐动态超构表面;
5. 液晶基光调谐动态超构表面;
6. 动态可调谐超构表面的应用。
课程十:从MEMS平移重构超构表面到级联超构表面
老师:电子科技大学 研究员 朱伟明
超构表面能够对电磁波的相位、振幅、偏振等物理参量进行前所未有的调控,微纳加工技术的发展进一步推动了超构表面在显示、成像、传感等领域的应用落地。然而,传统超构表面多为静态器件,其功能在设计和制造后基本固定,限制了其应用范围。为了突破这一限制,可调超构表面应运而生,其通过引入外部激励(如机械、电、光、热),可以动态改变单元结构的电磁响应或其周围的环境介质。其中,基于MEMS技术的机械激励方法因其高精度位移控制能力,成为实现可调超构表面的重要路径之一。MEMS平移重构超构表面的核心机制在于通过微机电系统驱动超构表面的整体或局部(单元结构)产生空间位移,具备显著的调控深度优势,能够提供完整的0−2π相位覆盖,从而实现连续的相位梯度构建,并在高效光束偏转与扫描应用中表现出卓越的动态调控能力。本课程详细讲解MEMS平移重构超构表面起源、发展、制备工艺及应用,并将其与级联超构表面进行对比分析。
课程提纲:
1. 可调超构表面概述;
2. MEMS平移重构超构表面的起源和发展;
3. MEMS超构表面的制备工艺和技术局限;
4. MEMS超构表面 vs. 级联超构表面;
5. MEMS超构表面和级联超构表面的应用;
6. 可调超构表面总结与展望。
课程十一:基于MEMS的超构材料器件与系统
老师:清华大学 副教授 赵晓光
超构材料由周期性排列的亚波长人工结构单元构成,展现出前所未有的电磁响应特性,但大多数第一代超构材料仅有静态响应,限制了其实际应用范围。由于,通过在结构单元层级修改几何参数或材料特性,可以精确设计等效介电常数与磁导率。因此,将天然材料与微纳米机械系统(MEMS/NEMS)引入超构材料单元,能够建立可重构的能力,从而实现动态响应,例如频率可调响应、开关与调制,以及面向宽频段应用的多功能器件。基于MEMS的可调超构材料通过引入可控机械运动,实现了对电磁响应的动态、精确控制,在性能上突破了传统静态超构材料的限制。尽管在可靠性、制造与系统集成方面仍面临挑战,但随着微纳制造技术与系统工程能力的不断提升,该领域有望在未来光学探测与成像、智能传感与信息处理等方向发挥关键作用。本课程讲解MEMS与超构材料集成方面的关键技术及研究进展,内容涵盖从基础物理机制到功能器件构建,探讨超构材料增强的传感器和探测器、空间光调制器以及完美吸收器等,展示由MEMS执行器驱动的电磁波动态操控(例如群延迟和偏振态调控),旨在揭示超构材料在未来集成光电子学中的广阔应用前景。
课程提纲:
1. 超构材料与超构表面概念;
2. 可调超构材料技术;
3. MEMS可调超构材料设计;
4. MEMS可调超构材料制备工艺;
5. MEMS可调超构材料器件与系统;
6. MEMS可调超构材料挑战与展望。
课程十二:光学超构表面微纳加工技术及其在微显示中的应用
老师:湖南大学 教授 胡跃强
超构表面被广泛视为第三代新型光学元件,围绕其设计、制造、装备与材料体系实现自主可控,对于在新一轮光电信息产业变革中占据主动具有重要意义。在从紫外、可见光至红外的宽光谱范围内,超构表面的实现对微纳加工技术提出了严苛要求,包括极小特征尺寸、超高加工精度、高深宽比结构、复杂材料体系以及跨尺度、多维度高精度对准等问题,这些因素均对超构表面的规模化制造构成显著挑战。目前,深紫外光刻(DUV)、纳米压印光刻(NIL)被认为是实现光学超构表面规模化制造的两种最具潜力的技术路径。在超构光学应用层面,通过将超构表面与液晶体系相结合,可实现偏振不敏感的非时序单芯片全彩显示方案,为增强现实(AR)微显示技术提供全新的实现范式,并有望重塑其产业发展格局。本课程全面讲解超构表面的微纳加工技术,重点突出主流量产技术路径,并以集成超构表面的LCoS显示芯片为例,阐述从设计到制造的关键环节。
课程提纲:
1. 微纳加工技术与超构表面;
2. 光学超构表面主流微纳加工技术;
3. 集成超构表面的LCoS芯片设计;
4. 基于微纳加工的meta-LCoS芯片制造与表征;
5. meta-LCoS技术应用前景与未来方向。
课程十三:纳米压印光刻及超构表面/超构透镜量产工艺
老师:杭州欧光芯科技有限公司/国科大杭高院 创始人兼CEO/博士生导师 张琬皎
纳米压印光刻(NIL)是一种可实现纳米级加工精度的先进光刻技术,能够在大面积衬底上实现亚10 nm分辨率结构的高效复制——将压印模板的微纳图案转印至衬底。这项技术曾被美国麻省理工科技周刊评为“将改变世界的十大新兴技术之一”。近些年,纳米压印技术在微纳光学领域的应用不断拓展,已被广泛应用于衍射光学元件(DOE)、微透镜阵列、光波导器件、线栅偏振片及超构表面等。值得关注的是,通过将TiO₂纳米颗粒引入NIL树脂体系,研究人员构建了高折射率功能材料,从而实现了可见光波段超构表面的单步成型制造,为高性能、低成本超构光学器件的大规模生产提供了新的技术路径。本课程首先概述纳米压印光刻技术及国内外最新进展,然后详解纳米压印光刻工艺流程、模具制作、设备及材料等,同时也会分享基于8英寸晶圆衬底的近红外/可见光超构光学器件量产工艺,最后进行应用展望。
课程提纲:
1. 纳米压印光刻技术概述及国内外进展;
2. 纳米压印光刻工艺流程;
3. 纳米压印光刻模具制作;
4. 纳米压印光刻设备及材料;
5. 基于纳米压印光刻的近红外超构表面/超构透镜量产工艺;
6. 基于纳米压印光刻的可见光超构表面/超构透镜量产工艺;
7. 纳米压印光刻在超构表面/超构透镜中的应用展望。
六、师资介绍
马耀光,博士,浙江大学百人计划研究员、博士生导师,光电工程研究所书记、副所长,浙江省光学学会理事、常务副秘书长,浙江大学嘉兴研究院副院长。他带领的纳米光学团队(NanoOptics@ZJU)长期致力于研究介观尺度上光与物质相互作用的机理与相关效应。他目前的研究兴趣包括超构表面器件、计算成像与计算光谱、精密检测与智能传感等方向;团队研究领域涉及多学科交叉,涵盖科学探索、工程应用等多个方面。他近五年作为通讯作者在Science、Nature Protocol、Adv. Opt. Photon.、eLight、PRL等国际重要学术期刊上发表50余篇高影响力学术论文,多篇为ESI高被引论文,单篇最高引用超过2300次;2017年、2021年在Science分别发表两篇关于随机结构超构材料的工作,并入选英国物理协会(IOP)旗下Physics World杂志评选“Breakthrough of the Year 2017”、中国科学报社从评选的2021年光学领域十大社会影响力成果、中国激光杂志社评选的2021中国光学十大进展、国家科技部评选的2021年度“中国科学十大进展”候选进展(自然科学共30项)。他主持了多项研究项目,包括基金委优青项目、国家海外高层次人才计划青年项目、浙江省杰青、浙江省领军型创新创业团队中央军委科技委创新特区项目、国家自然科学基金项目、校企合作项目等;并且已申请授权发明专利三十余项。他担任Science、Nature、Joule、Nature Electronics、Nature Sustainability、Light、eLight、PRL等三十余个国际期刊的审稿人;担任自然科学基金委、教育部等重点项目、人才项目担任评审专家。
张楠,博士,北京理工大学光电学院副院长、教授、博士生导师,2022年国家级青年人才计划入选者。他主要从事基于微纳光学的新型智能光学感知和传感研究工作,主要研究方向包括光电混合计算、神经形态感知、计算成像、偏振光谱成像、超分辨成像等。他发表学术论文近40篇,承担国家自然科学基金委面上项目等多项省部级以上项目。他现兼任国际学术期刊IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics副主编、北京市海淀区青联委员、中国指挥与控制学会医工结合专业委员会常务委员、中国光学工程学会微纳专业委员会青年委员、北京光学学会青年工作委员会副主任、北京图象图形学学会青年工作委员会委员、中国激光杂志社第三届青年编辑委员会委员等。
王漱明,博士,南京大学物理学院教授。他主要从事微纳光学(例如超构材料、超构表面)、量子光学和非线性光学等方面的研究,获得国家自然科学基金杰出青年项目资助和第四届江苏青年光学科技奖。他的研究成果两次获得中国光学十大进展(2018年和2020年)。他在Science、Nature Nanotechnology、Nature Communications、Physical Review Letters等学术刊物上发表论文80余篇,总引用次数超过3000次。
胡跃强,博士,湖南大学教授、博士生导师,国家级高层次青年人才、中国科协青年人才托举工程、基金委中欧人才、湖湘青年英才(荷尖)、湖南省优青入选者。他获得中国新锐科技人物卓越影响奖、金国藩青年学子奖、微系统与纳米工程青年科学家奖和湖南省光学科技进展一等奖等奖项,连续入选Elsevier全球前2%顶尖科学家。以第一或通讯作者在Nature Communications、Science Advances、Light: Science & Applications、Advanced Materials、Nano Letters、Engineering等期刊发表高水平SCI论文50余篇,入选ESI热点论文3篇,高被引论文11篇,申请和授权发明专利50余项。他主持了国家领域基金重点项目、国家重点研发计划课题、国家自然科学基金面上等国家级项目10余项。他目前研究兴趣为微纳光学结构设计、制备及其应用。他担任《光学精密工程》编委、International Journal of Extreme Manufacturing(《极端制造》)与《红外与激光工程》青年编委、美国光学学会(OSA)会员、中国微米纳米技术学会微纳光器件与系统分会理事、CSIG智能图像感知微系统专委会/中国机械工程学会极端制造分会委员、湖南省光学学会理事。
俞叶峰,博士,南京理工大学微电子学院教授、博士生导师。他的研究领域主要包含纳米光子学、等离激元与超构材料、超构透镜与超构表面、纳米光电子器件等。他本科及硕士毕业于武汉大学物理科学与技术学院,博士毕业于法国巴黎东大学。2011年至2018在新加坡科技局数据存储研究中心(ASTAR-DSI)从事超构材料与超构表面器件的研究。2018年6月入职南京理工大学,主持国家高层次人才研究项目、江苏省基础研究重点项目、江苏省“双创人才”等项目,获聘江苏特聘教授。相关研究成果在Nature Communications、Nano Letters等顶级期刊上发表论文40余篇,他引次数>6000次,H指数26。
薛登攀,现任是德科技(Keysight)资深光学应用工程师,长期专注于光学元件及系统的设计、建模与相关软硬件技术研究。他的研究方向涵盖成像光学、照明光学及微纳光学,涉及视光学仪器、光学测量与检测、红外成像与照明系统、变焦光学系统以及背光显示等多个领域,并在光学系统分析、结构优化和数值仿真方面形成了系统性的技术积累。他目前主要负责成像设计软件CODE V、成像系统仿真平台及超构透镜设计工具的技术支持与应用研究,重点关注光学系统建模精度、成像性能评估与新型光学元件的设计方法。他的相关工作致力于为工业与科研用户提供可靠、高效、可验证的光学设计与仿真解决方案。
张诚,博士,华中科技大学光学与电子信息学院、武汉国家光电研究中心教授、博士生导师、院长助理。他于2010年在山东大学取得本科学位,2016年在美国密歇根大学-安娜堡分校取得博士学位。他长期从事微纳光子学与微纳加工制造等领域的研究工作,在Science、eLight、Light: Science & Applications、Advanced Materials等学术期刊发表论文60余篇,谷歌学术引用7300余次,H因子44。申请美国发明专利6项,在国际会议做邀请报告40余次。他获得首届“武创源”颠覆性技术创新大赛创新突破奖、中国光学工程学会“光学超构材料三年优秀成果”和“前沿交叉优秀成果”、全国超材料优秀青年学者、PIERS青年科学家奖、Optica Senior Member、国家优秀自费留学生奖学金等奖励荣誉。
郑国兴,博士,武汉大学电子信息学院教授、博导,入选国家高层次人才。他先后在中国科学院光电技术研究所、英国伯明翰大学、武汉大学等单位从事科学研究,致力于超构表面的高性能、大范围、高集成光场调控研究:揭示了超构表面精细化光场调控的工作机制;掌握了光效率提升,工作带宽扩展,高精度、大规模纳米结构制备,无串扰高密度多功能器件集成等关键技术,发展出诸多具有高效宽带、全空间范围自由调控、多功能集成、可批量制造等优势的新型超构器件,在高速光无线通信、红外成像、光谱成像等领域得到了应用。他主持国家重点研发计划项目2项,基金委自科基金5项,主持省杰青/省创新群体等30余项;发表期刊论文137篇,连续多年入选“Elsevier中国高被引学者”和“斯坦福全球前2%顶尖科学家”;获发明专利授权135项,入选“湖北省百名专利发明领军人才”及“湖北省科技创新战略团队”,获教育部技术发明一等奖、中国光学工程学会自然科学二等奖等。他现任《光电工程》等7个中英文期刊编委/副编辑/副社长,中国电子学会高校电子信息学科建设专家委员会常务委员、中国光学学会光学教育专业委员会常务委员、湖北省光学学会常务理事等。
刘言军,博士,南方科技大学电子与电气工程系教授。他于2007年获得新加坡南洋理工大学博士学位,2003年获得复旦大学理学硕士学位,2000年获得山东大学工学学士学位。他曾任新加坡南洋理工大学副研究员、意大利欧洲非线性光谱实验室和美国宾州州立大学博士后、新加坡科技局材料研究院研究科学家。他主要从事液晶光电子学、等离激元光子学、超构材料及超构表面等领域的研究。他承担重点研发计划课题、国自然联合基金重点/面上、广东省广创团队、深圳市工程中心等20余项纵向项目,承担5项企业横向课题,领导并参与校企联合实验室,组织国际会议及分会5场,做会议邀请报告50多次。他发表论文260多篇,出版专著5章节,授权发明专利19件,论文总引用9700余次(谷歌学术),H-因子54。此外,他还荣获国家优秀自费留学生奖、ICTP TRIL Programme Fellowship、新加坡科技局职业发展奖,入选国家级人才计划青年项目、广东省“珠江人才计划”青年拔尖人才和深圳市孔雀计划B类人才,入选IEEE Senior Member和IOPTICA Senior Member。
朱伟明,博士,电子科技大学光电科学与工程学院研究员。他本硕均毕业于武汉大学物理科学与技术学院,于2011年在法国巴黎东部大学(ESIEE Paris East University)获得光学工程博士学位。他在职业生涯中担任过多项科研职位:2011年至2015年在南洋理工大学(NTU)担任高级研究员,2015年至2017年在新加坡科技研究局(A*STAR)下属的新加坡制造技术研究院(SIMTech)任博士后,并于2017年回国。他的主要研究方向是基于微机电系统(MEMS)和微流控系统的结构可重构超构材料和超构表面器件,其中包括高速波束偏转器件、无色散长波红外超构透镜、大视场角高分辨扫描成像仪等。他致力于研究开发能够动态调控、适用于多种应用场景的创新材料与器件。他已在国际知名期刊上发表了30余篇期刊论文和40余篇会议论文,期刊包括Nature Communications、Advanced Materials、Laser & Photonics Reviews等。此外,他还担任Nature Communications、Science Advances、Light: Science & Applications、Advanced Materials、Laser & Photonics Reviews等期刊的审稿人。
赵晓光,博士,清华大学精仪系副教授。他研究微机电系统(MEMS)、微纳器件、超构材料与超构表面的设计、加工、集成等关键技术,探索智能微系统前沿方向,支撑精密测量、环境感知、成像探测等关键应用。他聚焦基于新材料与新机制的微机电系统,研究超构表面基础理论及其微纳器件应用,开发微纳加工与集成工艺,构筑基于超构表面的可动态重构、可实时调控的微纳电磁器件单元与规模化阵列,实现跨尺度、跨波段的多功能微纳结构与MEMS的兼容集成,提升微纳器件在精密计量中的准确性,并通过融合MEMS与超构材料,从材料、器件多维度赋予智能微系统新功能与高性能。他主持国家重点研发计划、国家自然科学基金区域联合基金集成项目课题等国家省部级项目,累计承担经费逾2000万元。他在Nature Electronics、Nature Communications等高水平期刊中发表论文70余篇,申请国内外发明专利20余项;入选国家级青年人才计划,以第一完成人获得中国图象图形学学会技术发明二等奖,获中国仪器仪表学会青年科技奖、中国发明协会发明创业奖人物奖,获得国家卓越工程师团队称号。
张琬皎,博士,浙江省海外高层人才、教授级高级工程师、杭州欧光芯科技有限公司创始人兼CEO、国科大杭州高等研究院物理与光电工程学院博士生导师。她毕业于德国亚琛工业大学,获得博士学位,师承欧洲纳米压印鼻祖Heinrich Kurz教授,作为国际上最早研究纳米压印光刻量产技术的团队成员之一,开发出世界第一台紫外软膜纳米压印设备及配套工艺。她从事纳米压印光刻技术等领域的研究工作近20年,开发了纳米压印工艺在太阳能电池、LED、DFB激光芯片、AR光波导、衍射光学元件、微透镜、超构透镜等产品中的应用以及多种纳米压印材料。为促进国内纳米压印技术的产业化发展,打破国外垄断,她2018年回国创业,在杭州建成了全国首条以纳米压印为核心的生产线,开发出了纳米孔生物芯片、匀光片、AR镜片、超构透镜等多款产品,实现了该产品从设备、材料到量产工艺的全面国产化。她曾获得中国(杭州)海外人才创新创业项目大赛一等奖,“纳米之星”创新创业大赛长三角赛区二等奖。她主持或参与了国家自然科学基金、重点研发计划、中科院项目及企业横向等多项科研项目,获得研究成果二十余项,曾受聘为中国科协海智计划特聘专家。
七、培训费用和报名咨询
请发送电子邮件至PENGLin@MEMSConsulting.com,邮件题目格式为:报名+超构表面培训+单位简称+人数。
报名网站:https://www.memstraining.com/training-78.html
培训赞助:请致电联系麦姆斯咨询彭女士(17368357393,0510-83481111)。
麦姆斯咨询
联系人:彭女士
电话:17368357393
E-mail:PENGLin@MEMSConsulting.com
上一篇:第77期“见微知著”培训课程:MEMS惯性传感器技术
下一篇:最后一页
