前言：

根据行业数据，超表面技术正在各领域大规模尝试，实现从无到有的突破。该技术被World Economic Forum 评选为2019年度十大突破性技术之一；另据 Lux Research 预测，到2030年，超表面产品的市场规模将超100亿美元。

作者 ｜ 方文三

图片来源 ｜  网 络

超表面技术探索出更多应用可能

超表面技术的深度探索在于对二维世界的改变，传统摄像机只能捕捉到光线在一个平面上的投影；

这些光线由三维空间的物体发射或反射，通过镜头的透镜，最终落在感光元件上，形成二维的图像。

这个图像仅包含物体的形状、颜色和亮度等信息，而非物体的深度、距离和方向等信息。

因此，传统摄像机的镜头无法捕捉到三维空间中的立体效果，只能产生二维的平面照片。

然而，超表面透镜技术可以通过纳米结构控制光的传播，从而彻底改变现有的二维图像，实现超分辨率成像、全息摄影或投影。

因此，这项技术可以应用于机器视觉中的图像识别、医疗中的内窥镜、智能驾驶以及AR／VR等领域。

Alpha Cen发布主动和被动超表面新品

在7月11日举行的慕尼黑上海光博会上，光学IC开发商Alpha Cen发布了一系列主动和被动超表面产品，其中包括超表面芯片和纯固态激光雷达模组。

这次展出的超表面产品被广泛应用于多个商业领域，如消费电子、近距离感测、AR／VR、各类机器人、医疗电子和智能驾驶系统等。

此次发布标志着Alpha Cen成为国内首家实现近红外超表面全线量产、实现被动式超透镜量产的公司。

在全球范围内，同时拥有主动式和被动式超表面技术的公司并不多见。

Alpha Cen已经掌握了这两种超表面技术，预计其主动式超透镜产品将于2023年第四季度实现量产。

超表面透镜对应的场景逐渐被放大

传统相机镜头常由多个球面或非球面镜片的堆叠组成，体积较大，且每片镜片需要单独组装和对准。

而超透镜是一片由无数纳米级微小结构单元组合成的平面透镜。

可用1—2片超透镜替代多片堆叠的镜头组，减少组装步骤、降低体积和成本。

主动式超表面在此基础上更进一步，让每个纳米级微小单元结构可以被电调控，实现软件可定义的、通用型的多功能光学器件。

超表面透镜技术有广泛的应用场景，比如可以取代手机、显微镜、照相机等镜头，具有更高的分辨率和更薄的厚度；

也可以用于结构光、全息成像、激光加工等领域，实现高精度和高灵活性的光场控制。

全球科技巨头苹果和三星预计在2024年采用超透镜技术，LG也宣布将此技术应用于车载领域。

市场对超透镜技术充满期待，预计将首先在智能手机和各类机器人上替代DOE，随后扩展到车载应用、ARVR和医疗内窥镜等领域。

例如，iPad将首次使用超透镜，车载应用中也会采用超透镜。

未来2－3年，超表面透镜技术的增长主要在手机和机器人领域。

之后会扩展到车载应用、AR／VR和医疗内窥镜，小尺寸和大广角FOV的强烈需求将大幅推动超表面透镜的应用空间。

超构透镜在光学成像领域带来突破

超构表面是一种基于亚波长结构的功能膜层器件，也称二维超构材料。

其中，超构透镜作为一种重要的超构表面器件，通过引入空间变化的相位突变实现光束聚焦，为减轻传统光学成像系统负荷、提升光学成像系统集成化以及实现新功能提供了有效的技术途径。

例如，超构透镜在光学成像领域带来的革命性突破，以及各种超构表面器件在增强现实（AR）显示领域的应用，都为光学产业带来一场变革。

超构光学元件正加速从实验室走向产业界，成为光学前沿技术的投资热点，为光学产业带来一场变革。

众多创业公司投身其中，国外厂商如Metalenz、NIL Technology、2Pi Optics、Lumotive、Imagia等；

国内厂商如纳境科技、比邻星光（Alpha Cen）、迈塔兰斯（MetalenX）、山河光电、与光科技、和光微等，纷纷投入研发，共同推动超构光学元件的发展，为光学产业带来一场变革。

Alpha Cen初创团队正加速成型

Alpha Cen公司成立于2021年，是全球范围内为数不多拥有多项知识产权专利的初创企业。

拥有关于Fab厂开发制程、工艺和封装方法等方面的专利。

它采用半导体IC兼容的工艺，将微纳光学超表面和电路、光源、光探测器等集成在一起，使传统光电系统变得更轻便、更小巧、更智能。

其超透镜产品首先将为近距离传感／检测、扫地机器人、无掩膜光刻机等客户提供服务。

创始人团队来自于加州理工学院、斯坦福大学、苹果、德州仪器，具备从底层材料和器件创新，到芯片设计，再到稳定大量出货的终端产品的全栈研发能力。

汇集了来自加州理工学院、斯坦福、Apple、德州仪器、ams OSRAM、英飞凌、中芯国际等众多世界知名科研院所和行业头部公司的跨学科人才和产业专家。

其核心团队具有平均10年以上的微纳光学、光电芯片和整机光电产品的量产经验，具备从设计到生产制造，再到系统集成和大量量产的全栈研发能力。

Alpha Cen将前沿微纳光学技术应用于3D感知（LiDAR）和显示（Light Field Display）领域。

成立不到一年时间，团队已进行第一轮光学芯片的流片，进行天使和Pre－A两轮融资，估值涨幅超6倍。

结尾：

随着更多科技巨头的接纳和超表面透镜技术的成熟，这项技术有可能重塑未来，推动我们进入一个全新的多维视界。

部分资料参考：36氪：《超表面光操控芯片量产，「Alpha Cen」掀开光学科技新篇章》