天府興隆湖實驗室超表面技術(shù)開啟多領(lǐng)域應(yīng)用新篇

11月14日，以“科技賦能產(chǎn)業(yè)融合共創(chuàng)未來”為主題的第二十七屆中國國際高新技術(shù)成果交易會在廣東深圳開幕。

天府興隆湖實驗室攜帶晶圓級超構(gòu)表面、超透鏡光學(xué)薄膜等多款產(chǎn)品參加此次“中國國際高新技術(shù)成果交易會”。

超表面材料應(yīng)用場景廣泛，智能超表面技術(shù)可應(yīng)用于5G或6G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)；天府興隆湖實驗室基于亞波長結(jié)構(gòu)元件開發(fā)了特種相機，利用超表面材料的獨特光學(xué)特性，實現(xiàn)了高分辨率成像功能，在安防監(jiān)控、工業(yè)檢測等領(lǐng)域具有應(yīng)用潛力。實驗室研發(fā)的輻射制冷材料通過光譜調(diào)控技術(shù)實現(xiàn)被動降溫，可應(yīng)用于防護服、電力機柜、通信設(shè)備等場景，幫助降低體感溫度或設(shè)備能耗。

天府興隆湖實驗晶圓級超構(gòu)表面重要的產(chǎn)品超透鏡是一種二維平面透鏡結(jié)構(gòu),由亞波長尺度的二維超材料制成。

超透鏡展現(xiàn)出強大的光學(xué)集成能力，能夠?qū)?fù)雜的光學(xué)功能高度集成于一至兩個超表面之中，從而有效替代傳統(tǒng)復(fù)雜透鏡組。并且，該技術(shù)具備與COMS系統(tǒng)無縫集成的特性，為光學(xué)系統(tǒng)的集成化與小型化發(fā)展提供了有力支撐。

在光的調(diào)控方面，通過精準調(diào)整超表面微結(jié)構(gòu)的形狀、尺寸等關(guān)鍵參數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對光的多種屬性，如相位、振幅、偏振等的精確調(diào)控，滿足不同光學(xué)應(yīng)用場景的多樣化需求。

與傳統(tǒng)透鏡組毫米至分米級的厚度相比，超透鏡在厚度上實現(xiàn)了顯著突破，其厚度范圍僅為百納米至微米級，極大地減小了光學(xué)系統(tǒng)的體積和重量，為光學(xué)設(shè)備的小型化、輕量化設(shè)計開辟了新途徑。

此外，該產(chǎn)品還具備良好的工藝兼容性，可兼容8寸/12寸半導(dǎo)體工藝。同時，結(jié)合納米壓印工藝，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本、高效率的批量化制備，為大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用奠定了堅實基礎(chǔ)。

超表面技術(shù)在多領(lǐng)域展現(xiàn)出非凡的應(yīng)用價值。在偏振成像方面，它能巧妙簡化光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，摒棄繁雜的光學(xué)元件，讓成像路徑更為精簡。這不僅提升了成像質(zhì)量，使圖像細節(jié)纖毫畢現(xiàn)、色彩還原精準，還助力成像設(shè)備實現(xiàn)輕薄化，方便攜帶與使用。

于顯示技術(shù)領(lǐng)域，超表面是增強現(xiàn)實（AR）、虛擬現(xiàn)實（VR）設(shè)備顯示系統(tǒng)的得力“伙伴”。它精準調(diào)控光線，為使用者呈現(xiàn)清晰逼真的圖形，讓虛擬場景與現(xiàn)實無縫融合，帶來沉浸式體驗。

在傳感技術(shù)中，超表面賦予光學(xué)傳感器“超能力”，大幅提高其靈敏度和響應(yīng)速度，能快速捕捉微弱、多變的光信號。通信系統(tǒng)里，它靈活調(diào)制和控制光信號，提升通信效率、拓展帶寬。醫(yī)療設(shè)備方面，超表面助力醫(yī)療成像提高圖形分辨率，讓醫(yī)生能更清晰觀察人體內(nèi)部，為精準診斷和治療提供有力支撐。