隱形斗篷不是夢？超光學領域的革新與瓶頸

編譯／高晟鈞

回顧超光學領域的發展過程，我們可以發現：不論是機器人或是自動駕駛汽車，都擁有比人更寬廣的視野。超光學正推動我們的技術進步，旨在轉變技術瓶頸，將科幻故事中的東西帶入日常設備，像是隱形斗篷便是超光學可以實現的一項虛構魔法道具。該領域在2000年初期，由於新的負折射率完美透鏡的發明，而如雨後春筍般蓬勃生長，於過去5年達到高峰，每年發布約3,000篇文章。

Nature Photonics委託元光學研究領域的領導者Dragomir Neshev教授進行審查。他表示超光學系統主要應用在像是物聯網、自動駕駛和虛擬實境上。蘋果、Google和三星等行業巨頭，也投資了大量金錢在超光學領域，並致力於招聘相關企業人才；這也顯示了該領域擁有的巨大市場潛力。

作者也表示，除了視覺外，超光學也可以應用在像是太陽能帆、Li-fi（光照上網技術，類似於wi-fi）和熱管理上。這些奈米級設備具備的能力使其能檢測到人眼無法觀測到的光特性，像是光所具有的量子特性，也使這項技術可以用於量子成像和通訊上。

然而作者也發現了該領域所遇到的瓶頸。其中一個便是能夠擴大到與當前行業標準的CMOS（互補金屬氧化物半導體）規格兼容，因為大多數超光學元件依賴透明基板，而CMOS並不是。其次，製作像是電視螢幕那種，可以每秒改變多次顏色的像素是相當困難的。

Neshev教授說:「這些都是尚未解決的問題，人們總是邁出了一小步，並在論文中預測一個相當遙遠的未來，而事實上，這些問題都並未得到解決。當然，當這些問題被解決的那天，超光學將大放異彩。」

作為一個平台，超光學十分靈活，從電話到衛星，它能應用於任何產品；且相較於傳統光學器件的介面，他能實現像是3D視覺和虛擬實境等技術，這些對於傳統光學器都是相當難以實現的。

Neshev教授認為:「隨著越來越多研究出現，若我們能實現自由調整光的相位，我們將能實現任何圖像處理，而這將大大改變我們現有的概念。」
資料來源: Phys.org

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