下一代虛擬實境系統 超表面微光學是關鍵
編譯／高晟鈞
無論在生物醫學的顯微領域、通訊技術、太陽能電池效率的優化，在更輕、更薄的元件上，以更高的效率操控光一直是科學家們的首要目標。
隨著奈米科技與光電技術的進步，科學家們已經可以成功利用次波長的奈米結構所形成的介面，來任意操控光的相位、振幅、偏振現象、色散。而這種介面材料就叫做「超穎介面」──Metasurfaces。
超穎介面是如何操縱光的呢?
當光從一個材料傳播到另一個不同折射率的材料，在介面上也會重新建構二次波。超穎介面在介面上有各種不同的奈米結構，而光在不同的結構、介質中，因為折射率的不同，因此走的速度也有所差異，最後便會形成所謂的「相位差」。
這些不同相位的新點波源也會相干疊加，在空間中形成各種波形的二次波。科學家透過將空間相位分佈設計成透鏡所需相位，製造出的全新透鏡便是－－「超穎透鏡」
超穎介面的研究趨勢
從歷史上看，超表面研究主要集中在對光特性的充分操縱上，從而產生了各種光學設備，例如超透鏡、超全息圖和光束衍射設備。然而，最近的研究已將重點轉向將超表面與其他光學元件集成。
研究團隊建議，未來該領域的研究重點應該放在如何將超穎介面，集成到諸如發光二極管（LED）、液晶顯示器（LCD）等適用於日常生活的設備之中。
作者Junsuk Rho教授表示：「集成超穎介面和電子產品是諸如虛擬實境VR、和擴增實境AR未來發展的一大方向，同時也代表了針對各種應用的另一種創新解決方案。超穎介面的商業化很大程度上，將取決於工業界與學術界的合作，以及國家層面的支持與幫助。」
資料來源:Phys.org
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