超透镜（Metalenses）及纳米压印技术（Nanoimprint Lithography）简单介绍

超透镜（Metalenses），又被称为超构透镜或超表面结构透镜，是一种运用纳米工艺和微纳光学原理制造出的二维平面透镜，其核心在通过精准地调整镜头表面的微纳结构（如结构的高度、旋转方向、形状等）来改变光的振幅和偏振、相位，对入射光进行特定的调控，以此达成特定的成像或其他光学效应。我司可根据客户需求进行光学设计和软件模拟表征，使用纳米压印技术为客户定制超透镜产品。

原理

超透镜（Metalenses），一般是利用介电表面的亚波长“超原子”图案来控制入射光线。具体说就是，超原子图案改变入射光束的相位分布，导致光束弯曲(重定向)。超原子是纳米级结构，有不同的大小和形状，它在透镜上的位置是任意的，是为了控制光的相互作用。

为了实现这种相位控制，超透镜（Metalenses）需要在超原子的折射率和周围材料的折射率之间实现较大的差异。超透镜的材料具体取决于应用的目标波长范围，材料吸收应当尽可能小，并且制造的技术能够满足特征尺寸要求。

比如，硅通常被认为可用于激光雷达传感器等近红外(IR)应用，而对于氮化镓、氮化硅和二氧化钛，则考虑用于可见波长范围内的摄像头相关应用。

超透镜的制造方法——纳米压印技术Nanoimprint Lithography，简称NIL或NIP

我们的超透镜使用纳米压印技术（Nanoimprint Lithography，简称NIL或NIP）制作，纳米压印技术（Nanoimprint Lithography，简称NIL或NIP）是一种用于微纳电子结构转移的印刷复制技术，利用机械转移手段，通过图案化的模板，将微纳电子结构复制到待加工材料上。

表面结构

超透镜主要有两种超表面结构：电介质、等离子体。

介电材料用于许多标准光学元件，可制备产生亚波长散射的超表面和在入射光脉冲中引入相位延迟，有些介电材料还可用于衍射限制、创建无像差、偏振无关的聚焦，并且其可在很宽的波长范围宽泛的带宽范围内工作。

等离子体激元材料有利于电磁辐射的振幅整形，而且可以在广泛的带宽范围内使用。材料中的等离激元模式定义明确，可用于制造透镜，并且各种改性（例如添加层来滤除更高阶等离激元模式）也有助于提高最终元透镜的效率。

参数

高度7-8um

周期3um

孔径1.3~2.8um

尺寸4英寸

加工能力

最大高度5-6um

周期3um

最大尺寸8英寸

基底材质：硅片

应用

在需要减小系统中光学元件的尺寸和重量的场景中，超透镜可以很好的解决问题。比如移动相机、消费电子、汽车、AR/MR显示等，其中包括用于自动驾驶汽车和面部识别系统中的3D传感的激光雷达、显微镜和内窥镜等医疗设备、机器视觉和红外摄像头等监控系统、CMOS图像传感器、手机摄像头及AR/VR设备等显示和成像系统以及全息图。