超透镜的性能高度依赖于其表面微纳结构的制造精度,如何在晶圆级尺度上批量制备数十亿个纳米级结构单元,是产业化面临的挑战。常见的超透镜制备方法包括电子束光刻、光刻技术、飞秒激光直写光刻与纳米压印技术。电子束光刻具有超高分辨率,但曝光速度慢、成本高,适用于原型验证;光刻技术分辨率高但设备成本昂贵;飞秒激光直写具有真三维加工能力但效率有限。纳米压印技术通过将具有纳米级尺寸图案的模板压印复制到高分子材料衬底上,具有成本低、工期短、产量高、分辨率高的优势,是适合超透镜量产的光刻工艺。江苏优众微纳依托自主纳米压印技术,构建了从母版制备到压印复制的完整工艺链条,在保持纳米级精度的同时实现晶圆级批量生产,公司2023年营收规模破亿,展现出国产超透镜从技术突破向产业化发展的良好态势。超透镜在汽车电子中的应用涵盖激光雷达、抬头显示与智能车灯等系统。贵州高深宽比超透镜

相比传统折射透镜,超透镜在多个维度展现出优势。首先是体积与重量的大幅缩减,超透镜厚度相当于波长量级,无需多片透镜堆叠即可实现相同的聚焦功能,这对于便携设备与空间受限系统意义重大。其次是设计灵活性,超透镜可以在单片平面上集成多种光学功能,如聚焦、偏振调控与滤波等,而传统设计需要多个分立元件组合。第三是无球差优势,超透镜的相位分布可以精确设计,实现衍射极限聚焦,无需复杂的非球面加工与装配补偿。此外,超透镜的材料选择更具多样性,可在半导体材料平台上一体化制造,与CMOS工艺兼容,有利于大规模低成本生产。江苏优众微纳作为一家依托自主纳米压印技术的科技创新型企业,致力于将超透镜的技术优势转化为可批量交付的工业产品,服务于、生物检测、光通信、消费电子等关键领域,推动光学系统从“堆叠式”向“集成化”演进。甘肃超透镜芯片基于介质超表面的超透镜具有较低的吸收损耗适用于高功率光学场景。

超构表面透镜的微纳集成化优势在生物医学成像领域具有广阔的应用前景。面向生物医学领域中内窥镜等微光学成像需求,我国科研团队设计并研制了像差矫正超构表面显微物镜,克服了传统物镜需要复杂结构来校正像差的难题,获得了大视场高分辨成像-7。该超表面物镜比较大光学直径不超过400微米,通过与传像光纤束的组装调试,制备出纤维内镜系统中的部件,能实现5倍放大率下分辨率优于1微米的成像质量-7。这一突破有望实际应用于数字诊疗等领域,使微创或无创光学活检成为可能。此外,超透镜还可用于生成特定空间结构的激发光场,实现超分辨显微成像,突破衍射极限获得更高的空间分辨率。江苏优众微纳产品包括微纳结构光栅片、生物检测芯片、微透镜阵列、超透镜等,公司在生物检测芯片领域已实现量产应用-1,展现出在生物医学光学领域扎实的制造基础。
超透镜技术正经历从单波长、小孔径向宽波段、大口径、多功能集成的方向演进,制造工艺也从电子束光刻向纳米压印与深紫外光刻等适合量产的路线过渡。材料体系从初的等离子体超表面向低损耗全介质材料拓展,应用场景从实验室概念验证向消费电子、汽车与医疗等大规模市场延伸。在消费电子领域,超透镜有望率先应用于智能手机摄像头、AR/VR近眼显示和3D传感模组;在车载领域,超透镜红外热成像镜头已在样机阶段验证了体积与成本的优势;在生物医学领域,超表面物镜已在纤维内镜系统中展示了超小直径、高分辨成像的可行性。江苏优众微纳半导体科技有限公司作为一家依托自主纳米压印技术的专精特新“小巨人”企业,采用IDM模式自建Fab工厂,在江苏南通与浙江舟山拥有近两万平方米的标准半导体制造基地,覆盖光刻、纳米压印、镀膜、刻蚀、检测全流程。公司与多所高校建立了深度产学研合作,设有博士后工作站,在超透镜的相位设计、母版制备与纳米压印量产方面积累了丰富的工程经验。产品包括微纳结构光栅片、生物检测芯片、微透镜阵列、超透镜、DOE衍射光学等,主要应用于、生物检测、光通、消费电子等关键领域。公司将持续深耕纳米压印技术平台。通过引入补偿设计可有效降低超透镜对加工误差的敏感度以保证性能鲁棒性。

超透镜引人注目的特性之一是其多功能集成能力——在单片平面结构上同时实现传统需要多个分立元件才能完成的光学功能。这一特性源于超表面丰富的设计自由度,相位分布、振幅调制与偏振转换可以在同一纳米结构阵列中进行联合编码。例如,一片超透镜可以同时实现光束聚焦、特定色差校正与偏振滤波,而传统方案需要由聚焦透镜组、消色差透镜与偏振片组合完成。在三维成像系统中,超透镜可取代准直镜、衍射光学元件和扩散片等多个组件,缩减模组体积。在实时偏振成像中,超透镜可将分束器、偏振器、波片和多探测器的功能集成于一片平面元件。江苏优众微纳凭借自编算法与设计能力,可根据客户需求进行多功能超透镜的定制化设计,通过纳米压印技术实现高保真批量制造-1,推动光学系统从多组件堆叠走向芯片级集成,为下游应用释放更多系统设计空间。超透镜的聚焦效率与纳米结构的占空比、高度及侧壁陡直度密切相关。贵州高深宽比超透镜
作为微纳光学领域的基础元件超透镜将持续赋能各新兴技术领域的创新突破。贵州高深宽比超透镜
激光显示技术以其宽广色域、高亮度与长寿命优势正进入显示市场,超透镜在激光显示系统中通过消除散斑噪声与匀化照明光场改善了画面质量。激光的高度相干性在投影屏幕上会产生散斑图案,这种颗粒状的亮暗斑点严重降低图像的清晰度与细节表现力。传统散斑抑制方案通常采用振动扩散片或旋转毛玻璃,通过时间积分效应平滑散斑,但这种方式需要额外的机械驱动部件,增加了系统的功耗与故障率,且无法完全消除散斑。超透镜通过设计具有随机或伪随机相位分布的结构,可在保持高光能利用率的同时有效降低光束的空间相干性,从源头抑制散斑对比度。其原理在于超透镜表面的纳米结构对入射光施加随机的相位延迟,破坏了激光波前的空间相干性,使得在投影屏幕上形成的干涉图案被平均化。这种静态散斑抑制方案无需外部驱动,具有更高的可靠性与更低的功耗,尤其适用于便携式激光投影设备。超透镜还可将照明光束整型为与投影芯片有效区域尺寸及长宽比精确匹配的均匀矩形光斑,提升光能利用率并消除画面边缘暗角,实现匀光与散斑抑制在同一元件上的功能集成。江苏优众微纳针对激光显示应用,设计并制造具有高损伤阈值与低插入损耗的超透镜产品,采用石英或高透过率光学玻璃基底。贵州高深宽比超透镜
江苏优众微纳半导体科技有限公司在同行业领域中,一直处在一个不断锐意进取,不断制造创新的市场高度,多年以来致力于发展富有创新价值理念的产品标准,在江苏省等地区的电子元器件中始终保持良好的商业口碑,成绩让我们喜悦,但不会让我们止步,残酷的市场磨炼了我们坚强不屈的意志,和谐温馨的工作环境,富有营养的公司土壤滋养着我们不断开拓创新,勇于进取的无限潜力,江苏优众微纳半导体科技供应携手大家一起走向共同辉煌的未来,回首过去,我们不会因为取得了一点点成绩而沾沾自喜,相反的是面对竞争越来越激烈的市场氛围,我们更要明确自己的不足,做好迎接新挑战的准备,要不畏困难,激流勇进,以一个更崭新的精神面貌迎接大家,共同走向辉煌回来!