安徽替代传统光学模组超透镜芯片

自主移动机器人与工业机械臂对视觉系统的小型化、轻量化与环境适应性有较高要求，超透镜凭借其紧凑外形与设计灵活性成为机器人视觉系统的理想成像元件。在机器人避障与导航中，需要将结构光或泛光照明光束整型为覆盖机器人视野的均匀光场，配合成像系统实现三维环境感知。超透镜可将激光二极管或LED光源发出的光束高效整型为具有特定发散角与均匀度分布的照明光场，消除光斑中心过亮与边缘照度不足的问题，为深度计算提供高质量的原始数据。在工业机器人视觉检测中，超透镜可定制生成与检测目标形状、尺寸相匹配的照明图案，提升缺陷识别的对比度与准确率。例如，在电路板焊点检测中，超透镜可生成环形或定向照明光场，突出焊点的轮廓与高度信息。超透镜的平面化特性使其易于集成到机器人末端或机身表面，不增加额外负载与风阻，尤其适用于无人机与轻型机械臂等对重量敏感的移动平台。江苏优众微纳已配合多家机器人企业完成超透镜视觉模组的开发验证，产品在工业检测与移动机器人导航场景中展现出稳定的性能表现。公司可根据机器人视觉系统的具体工作距离、视场角与照明均匀度要求，快速定制超透镜方案，支持机器人感知技术的迭代升级。在光纤耦合场景中超透镜可用于改善光束与波导之间的模式匹配效率。安徽替代传统光学模组超透镜芯片

消费电子领域对光学元件的小型化与高性能需求日益增长，超透镜技术为智能手机摄像头、笔记本电脑摄像头及安防监控镜头提供了理想的解决方案。在智能手机中，摄像头模组占据着宝贵的内部空间，传统多片式塑料透镜方案已接近厚度与性能的极限。超透镜通过单片平面结构实现多片透镜的成像功能，有望将摄像头模组厚度大幅削减，为手机工业设计释放更多自由度。连续变焦成像是近两年手机成像功能中的亮点，传统变焦成像通过多个透镜的纵向运动实现，复杂的透镜套件使手机镜头越来越厚。基于超透镜的连续变焦系统通过相位调控实现焦距切换，无需机械运动部件，有望应用于手机等消费电子产品中作为连续变焦镜头的组件。江苏优众微纳产品涵盖超透镜、微透镜阵列等系列产品，可根据客户要求定制设计生产各类微纳结构器件-1，已为多家消费电子客户提供样品验证，推动超透镜技术在消费电子领域的商业化进程。黑龙江6inch超透镜技术在红外探测系统中超透镜可用于替代传统锗或硅透镜以降低系统重量。

激光雷达系统对发射光束的形态与能量分布有着严格要求，传统方案通常需要多片透镜组或衍射光学元件组合实现光束整型。超透镜凭借其单片集成的相位调控能力，可将激光器发出的高斯光束高效转换为平顶光斑、线形光斑或特定图案的照明光场，简化发射模组结构。在扫描式激光雷达中，超透镜通过设计特定的相位剖面，使发射光束在远场形成均匀的能量分布，确保不同方向目标的回波信号强度一致。在泛光照明式激光雷达中，超透镜将激光束扩展为覆盖探测器视场的均匀照明光斑，提升远处小目标的探测概率。江苏优众微纳依托晶圆级纳米压印量产能力，可提供针对905nm、1550nm等常用激光雷达波长的定制化超透镜方案，支持客户在探测距离、角分辨率与系统体积之间实现比较好平衡。

增强现实与虚拟现实显示技术正在重塑人机交互方式，但用户对AR显示设备沉浸感和舒适度的需求，使得如何减小显示系统的体积和重量成为当下AR显示技术面临的比较大挑战。超透镜的紧凑外形、高分辨率和波前调制灵活性，使其更容易集成于采用新型三维显示技术的AR显示系统中，在解决VR/AR难题方面展现出巨大潜力。在基于表面浮雕光栅波导的AR显示方案中，超透镜可作为输入耦合器将微型显示器发出的图像光高效耦合进入透明波导基板，同时作为输出耦合器将传播的光线从波导中提取出来射入人眼，取代传统棱镜与反射镜组，实现显示引擎的轻薄化。面向生物医学领域内窥镜等微光学成像需求，超表面物镜比较大光学直径可不超过400微米，通过与传像光纤束组装可制备出纤维内镜系统的部件-7。江苏优众微纳依托纳米压印量产能力，可制备具有高保真微纳结构的超透镜阵列，为近眼显示与微型成像系统提供关键光学元件。在光谱成像系统中超透镜可实现分光与成像功能的一体化集成以简化光路。

激光诱导击穿光谱技术通过高功率脉冲激光聚焦于样品表面产生等离子体，分析其发射光谱以实现元素的快速定性与定量检测。超透镜在LIBS系统中通过优化激光聚焦光斑与等离子体收集效率，提升了系统的检测灵敏度与空间分辨能力。在传统LIBS系统中，激光经单透镜聚焦后光斑尺寸和能量密度固定，对于不均匀或粗糙样品表面的分析效果往往不稳定。超透镜通过设计具有可调相位分布的聚焦结构，可以根据样品的状态和待测元素的需求调整光斑尺寸，以平衡烧蚀深度与空间分辨率，实现灵活的采样策略。在微区LIBS分析中，超透镜可将激光束整型为按预设图案排列的微光斑阵列，实现对样品表面微小区域的高精度元素分布成像，用于材料科学中的夹杂物分析或地质学中的矿物分布研究。在双脉冲LIBS系统中，超透镜可用于将两束不同时间延迟的激光在空间上精确重合，提升等离子体的激发效率和信号强度，增强痕量元素的检测能力。江苏优众微纳针对LIBS应用对脉冲激光高能量密度和宽光谱响应范围的要求，选用具有高损伤阈值的熔融石英基底材料，并通过优化纳米结构的深宽比与占空比降低局部电场增应，确保超透镜在高功率脉冲激光辐照下长期稳定工作。针对高数值孔径应用我们可设计并制造具有深亚波长特征尺寸的超透镜。湖北6inch超透镜技术

纳米压印工艺中的母版制备可采用电子束光刻以保证超透镜结构的原始精度。安徽替代传统光学模组超透镜芯片

超透镜的精确设计依赖于电磁场数值仿真与优化算法的紧密结合。在超透镜设计中，相位剖面首先根据目标功能（如聚焦、分束或偏振转换）由解析公式确定，然后需要将这一连续相位分布离散化为可制造的纳米结构阵列-3。每个纳米结构单元提供特定的相位延迟与透射率，这些响应通过严格耦合波分析或时域有限差分法进行全波电磁仿真获得。对于宽带应用，设计需在不同波长下同时满足相位条件，这增加了优化的复杂度。研究人员通过约束系统的时间带宽积，在光线追迹优化过程中引导获得理想相位剖面，可将群延迟需求降低约20%，有效缓解大孔径宽波段超透镜的设计压力-3。粒子群优化算法也被应用于超透镜的相位优化，沿直径的初步优化结果作为整镜优化的输入，可提升优化效率-3。江苏优众微纳汇聚了国内外纳米压印人才，并设有博士后工作站，持续将先进设计方法应用于超透镜产品开发，以高质量的设计支持为客户创造差异化的光学解决方案。安徽替代传统光学模组超透镜芯片

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