01
超表面成像概述
什么是超表面 · 发展历程 · 优势与应用场景 · 学习路径与目标
入门导论
02
电磁波基础回顾
麦克斯韦方程组 · 波动方程 · 偏振态 · 相位与干涉 · 近场与远场
基础物理
03
超表面物理原理
广义斯涅尔定律 · 共振相位 · 几何相位 · 传播相位调控
核心相位
04
超表面设计软件入门
FDTD/RCWA/CST · 安装配置 · 纳米柱透射响应仿真
软件仿真
05
纳米天线单元库设计
参数化扫描 · 振幅相位数据库 · 交叉极化效率 · Q因子与带宽
单元数据库
06
相位分布计算
目标波前函数 · 离散采样与包裹 · 奈奎斯特定理 · 量化误差
算法采样
07
聚焦超表面设计
球面波相位 · 焦距与NA · 聚焦效率 · 焦深与色差
聚焦透镜
08
超表面透镜 (Metalens)
单波长设计 · 多波长消色差 · 级联超表面 · 偏振复用
Metalens消色差
09
全息超表面设计
计算全息图 · GS算法 · 多平面全息 · 偏振复用全息
全息算法
10
涡旋光束生成超表面
涡旋相位分布 · 拓扑荷数 · 模式纯度 · OAM复用
涡旋OAM
11
超表面分束器与偏振器
光栅分束 · 达曼光栅 · 偏振分束器 · 宽带偏振器
分束偏振
12
超表面结构加工工艺
EBL · FIB · 紫外光刻与纳米压印 · 剥离与刻蚀
工艺加工
13
加工误差分析
线宽误差 · 侧壁倾角 · 套刻精度 · 工艺容差仿真
容差误差
14
超表面表征技术
SEM · AFM · 光学显微镜 · 光谱仪测量
表征测量
15
光学测试平台搭建
光学平台 · 激光准直 · 偏振控制 · 探测器与相机
平台实验
16
超表面成像系统光路设计
4f系统 · 物镜管镜匹配 · 明场/暗场/柯勒照明 · 空间滤波器
光路成像
17
超表面成像系统装调
光路对准 · 共焦调节 · 像差补偿 · 稳定性测试
装调实操
18
超表面成像系统标定
分辨率板 · MTF测量 · 畸变校正 · 信噪比评估
标定性能
19
超表面彩色成像
RGB三通道 · 色彩分离合成 · 色域覆盖 · 白平衡校正
彩色RGB
20
超表面计算成像
编码孔径 · 端到端优化 · 深度学习 · 超分辨成像
计算AI
21
超表面光谱成像
窄带滤波 · 快照式光谱 · 光谱重建 · 信噪比权衡
光谱快照
22
超表面偏振成像
偏振敏感设计 · 斯托克斯参数 · 全偏振成像 · 信息解译
偏振斯托克斯
23
超表面三维成像
光场成像 · 微透镜阵列 · 深度估计 · 三维重建
三维光场
24
超表面片上集成成像
波导耦合 · 片上Metalens · 探测器集成 · 封装对准
集成片上
25
超表面动态调控
液晶/相变/MEMS · 电调谐 · 响应速度 · 动态成像
可调动态
26
超表面成像系统性能评估
分辨率 · 视场角 · 景深 · 效率 · 畸变 · 色差
评估指标
27
典型应用案例
手机摄像头 · 内窥镜 · 无人机遥感 · 机器视觉
应用案例
28
常见问题与调试
鬼像杂散光 · 热管理 · 机械稳定性 · 环境适应性
调试工程
29
超表面成像前沿进展
非局域超表面 · 拓扑优化 · 逆向设计 · AI辅助
前沿创新
30
课程总结与项目实战
综合设计超表面成像系统 · 需求到测试 · 未来趋势
实战总结