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近日，上海市科委優(yōu)秀技術(shù)帶頭人計劃的多個項(xiàng)目完成專家評審。該計劃旨在選拔和培養(yǎng)一批進(jìn)入世界科技前沿的學(xué)術(shù)帶頭人和引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的技術(shù)帶頭人，推動其建設(shè)高水平的科研梯隊(duì)和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，加快建設(shè)具有全球影響力的科技創(chuàng)新中心。其中，復(fù)享光學(xué)承擔(dān)開發(fā)超透鏡檢測分析設(shè)備項(xiàng)目通過專家組審核順利完成。

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復(fù)旦大學(xué)資劍教授、石磊教授、香港城市大學(xué)蔡定平(Din-Ping Tsai)教授、中山大學(xué)董建文教授哈爾濱工業(yè)大學(xué)(深圳)肖淑敏教授及其團(tuán)隊(duì)直接參與了設(shè)備的研發(fā)。該項(xiàng)目首次實(shí)現(xiàn)了超構(gòu)透鏡的綜合測量分析，相關(guān)成果已發(fā)表在國際知名光學(xué)期刊上Light: Science & Applications。

蔡定平教授它是微納光子學(xué)領(lǐng)域的頂尖專家，是超構(gòu)鏡頭的先驅(qū)和推動者。他認(rèn)為，超構(gòu)鏡頭是光學(xué)行業(yè)的突破性產(chǎn)品，將改變我們看世界的方式，具有重大的應(yīng)用前景。目前，它正處于超構(gòu)鏡頭大規(guī)模生產(chǎn)的關(guān)鍵時期，傳統(tǒng)的單鏡頭檢測技術(shù)不再適用于晶圓超構(gòu)鏡頭的檢測需求。該項(xiàng)目開發(fā)的干涉成像相位測量技術(shù)有望成為未來晶圓超構(gòu)透鏡檢測的首選。

相位:超構(gòu)透鏡的本質(zhì)

鏡頭在生活中起著重要的作用，廣泛應(yīng)用于手機(jī)、相機(jī)、眼鏡、顯微鏡、投影儀等設(shè)備。隨著智能時代的到來，無人機(jī)VR/AR光學(xué)模塊也需要用于虛擬現(xiàn)實(shí)等設(shè)備，對透鏡的體積、功能、光學(xué)參數(shù)和成像質(zhì)量提出了更高的要求。

超構(gòu)透鏡(Metalens)隨著微納工藝的進(jìn)步和超結(jié)構(gòu)表面的研究和發(fā)展，突破了原材料的物理極限。它由微米或納米結(jié)構(gòu)單元有效排列組成，被認(rèn)為是下一代光學(xué)模塊的核心元件，具有平面化、小型化、集成化等優(yōu)點(diǎn)。

晶圓超構(gòu)透鏡

圖片來源：Metalenz官網(wǎng)；Light: Science & Applications2020,9(1), 55.

超構(gòu)透鏡的工作原理是調(diào)節(jié)光波的相位分布，從而實(shí)現(xiàn)光波前的操作。

但由于材料和加工工藝的限制，超構(gòu)透鏡實(shí)際調(diào)節(jié)的相位分布與設(shè)計的相位分布的差異會影響其光學(xué)性能。對實(shí)際調(diào)節(jié)的相位分布進(jìn)行全面的表征和分析至關(guān)重要。

任何光學(xué)元件的工作原理都是調(diào)節(jié)波前相位

圖片來源：Light: Science & Applications2021,10(1), 52-63.

AR-Meta 超構(gòu)透鏡光學(xué)檢測智能平臺

2019年，在上海市優(yōu)秀技術(shù)帶頭人項(xiàng)目的支持下，復(fù)享光學(xué)系統(tǒng)分析了超構(gòu)透鏡的設(shè)計原理。超構(gòu)透鏡，超構(gòu)表面，微透鏡陣列，DOE第一代開發(fā)了新型微納器件的光學(xué)檢測AR-Meta成功推向市場的光學(xué)檢測系統(tǒng)。

經(jīng)過四年的技術(shù)迭代，AR-Meta實(shí)現(xiàn)了三維光場和相位分布的全方位光學(xué)檢測，形成了一系列面向前沿科學(xué)研究和晶圓檢測的產(chǎn)品，構(gòu)建了超構(gòu)透鏡光學(xué)檢測智能平臺。這將促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化檢測規(guī)范的形成，為優(yōu)化超構(gòu)透鏡設(shè)計和加工工藝提供關(guān)鍵支持。

AR-Meta應(yīng)用領(lǐng)域

AR-Meta 幫助微納光子學(xué)科研創(chuàng)新

在全球微納光子學(xué)領(lǐng)域，AR-Meta超結(jié)構(gòu)透鏡光學(xué)檢測系統(tǒng)已服務(wù)中國科學(xué)院、復(fù)旦大學(xué)、中山大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、西湖大學(xué)、香港城市大學(xué)、韓國光云大學(xué)研究成果已在多個高水平學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表。

AR-Meta超構(gòu)透鏡在空間上的多維光場調(diào)節(jié)能力可以定量、可視化地表現(xiàn)出來。采用寬波段色差校正、消像差等光學(xué)設(shè)計，可在微米尺度實(shí)現(xiàn)近紅外透射光譜成像，方便獲得焦距、波差、澤尼克像差、點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)(PSF)、調(diào)制傳輸函數(shù)(MTF)、關(guān)鍵性能指標(biāo)參數(shù)，如斯特列爾率、數(shù)值孔徑等。

AR-Meta表示超構(gòu)表面光場分布

圖片來源：韓國光云大學(xué) Sang-Shin Lee 教授等Advanced Optical Materials2019,7(9), 1801337-1801346.

AR-Meta超構(gòu)透鏡的相位分布

圖片來源：Light: Science & Applications2021,10(1), 52-63.

第一代AR-Meta產(chǎn)品交付

圖片來源:2019年中國科學(xué)院西安光機(jī)研究所.8.30

AR-Meta 賦能晶圓級制造和檢測

近年，AR-Meta不斷深入行業(yè)，不斷提高技術(shù)成熟度，拓展檢測應(yīng)用場景，服務(wù)于多個光子芯片，AR/VR先鋒企業(yè)等領(lǐng)域。

復(fù)享光學(xué)相信，光場及相位檢測技術(shù)可幫助超構(gòu)透鏡設(shè)計改進(jìn)、加工工藝優(yōu)化、缺陷控制、高通量檢測、質(zhì)量控制保證等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不斷提高加工精度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，并最終推動超構(gòu)透鏡產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

超構(gòu)透鏡的產(chǎn)業(yè)價值鏈

到目前為止，超構(gòu)鏡頭技術(shù)的進(jìn)展表明，它在光學(xué)、成像和顯示系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展中具有廣闊的應(yīng)用前景。此外，超構(gòu)鏡頭可以在與計算機(jī)芯片相同的制造商中制造，預(yù)計在不久的將來將實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。超構(gòu)鏡頭及其光學(xué)模塊將給光通信、安全、智能駕駛、消費(fèi)電子、醫(yī)療、科學(xué)儀器、傳感等領(lǐng)域帶來顛覆性的變化，AR-Meta它將成為超構(gòu)透鏡研發(fā)和制造過程中的配套保證，在光學(xué)檢測中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。

圖片來源：https://news.harvard.edu/gazette/story/2018/01/ground-breaking-lens-focuses-entire-spectrum-of-light-to-single-point/；Science2016,352(6290), 1190-1194.

關(guān)于復(fù)享光學(xué)

復(fù)享光學(xué)是深度光譜技術(shù)的創(chuàng)造者，歷時十年，深入培育微納光電子領(lǐng)域，發(fā)展智能全光譜技術(shù)，重點(diǎn)整合光子學(xué)和人工智能，形成國際領(lǐng)先的深度光譜技術(shù)平臺，為市場提供從技術(shù)到產(chǎn)品、從模塊到系統(tǒng)的綜合解決方案。

對接行業(yè)需求的建立對接上海微納制程智能檢測工程技術(shù)研究中心，并JauchQuartz代理致力于研究微納制造前沿共性關(guān)鍵技術(shù)的復(fù)旦大學(xué)復(fù)旦大學(xué)光檢與光集成校企聯(lián)合研究中心，為了深入響應(yīng)市場需求，不斷推出突破性產(chǎn)品，形成了多層次的研發(fā)平臺。

國內(nèi)外復(fù)享光學(xué)超3000家與優(yōu)質(zhì)客戶合作超170家與客戶合作，半導(dǎo)體、高端材料、生物醫(yī)學(xué)企業(yè)形成交流與合作實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新，促進(jìn)微納制造業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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