可在比頭發薄的表面顯示最多36個高分辨率圖像

（中國AI網 2025年05月28日）元全息術基于工程超表面，可以精確地在亞波長尺度操縱光，并且由于其高分辨率成像、多路復用能力和緊湊形狀參數而獲得了極大的關注。超表面能夠有效地操縱相位，振幅和偏振，使它們成為緊湊，高性能光學系統的有效解決方案。與傳統全息術不同，元全息術提供了超緊湊、輕量級和高效設備的潛力。

另外，材料技術和多路復用技術的進步已經大大增強了元全息術的能力，令多個全息圖像或功能的同時編碼成為可能。

日前，浦項科技大學團隊又發布了一項突破性的超表面技術，可在比頭發薄的表面顯示最多36個高分辨率圖像。

這一成就是由一種名為超表面的特殊納米結構推動。超表面比人的頭發細數百倍，能夠在光線通過時精確地操縱光線。

浦項科技大學團隊使用以堅固性和優異光學透明度而聞名的氮化硅制造納米級柱，并允許對超表面上的光進行精細控制。

這項技術的一個顯著特點是，它能夠根據光的波長（顏色）和自旋（偏振方向）投射完全不同的圖像。例如，左圓偏振紅光可以顯示一個蘋果的圖像，而右圓偏振紅光則可以產生一個汽車的圖像。

利用這種技術，研究人員成功地在可見光譜內以20納米的間隔編碼了36幅圖像，以及可見到近紅外區域的8幅圖像，而所有圖像都位于一個超表面之上。

這項創新之所以特別引人注目，不僅在于它簡化了設計和制造過程，同時在于它提高了圖像質量。團隊通過結合噪點抑制算法解決了之前的圖像串擾和背景噪點問題，從而令圖像變得清晰，通道之間的干擾最小。

研究人員指出：“這是首次通過單相優化過程實現多路自旋和波長信息，同時實現低噪點和高圖像保真度。”

相關論文：36-Channel Spin and Wavelength Co-Multiplexed Metasurface Holography by Phase-Gradient Inverse Design

他們補充道：“鑒于其可擴展性和商業可行性，這項技術具有廣泛的光學應用潛力，包括多圖像顯示技術。”