超透鏡（Metalenses）又稱超構透鏡。是一種二維平面透鏡結構，是由超表面（具有亞波長厚度的平面二維 (2D) 超材料）聚焦光的光學元件制成。

超透鏡相較于傳統(tǒng)透鏡，具有多方面的顯著優(yōu)勢。下面是對超透鏡優(yōu)勢的做一些解釋：

1.薄型設計

傳統(tǒng)透鏡組的厚度通常在毫米至分米級，而超透鏡的厚度則達到百納米至微米級，這大約相當于頭發(fā)絲的五十分之一。這種超薄的設計使得超透鏡在各種設備中的應用更加靈活，尤其適用于對空間要求嚴苛的場合。

2.輕量化

超透鏡的重量較傳統(tǒng)透鏡可以忽略不計，因此能有效降低產品的整體重量。這種輕量化的特性對于移動設備、航空航天等領域的應用至關重要，可以顯著減少能源消耗和提高設備的便攜性。

3.結構簡化

傳統(tǒng)透鏡通常需要復雜的透鏡組系統(tǒng)來實現所需的光學性能，而超透鏡則可以將所有功能整合在一兩個超表面上。這種簡化的結構不僅降低了產品的復雜度，還減少了因鏡頭模組中鏡片過多帶來的產品體積較大的弊端，使得設備更加緊湊。

4.低成本

超透鏡采用半導體工藝進行生產，這意味著它的大批量生產成本較傳統(tǒng)透鏡大大降低。這種成本優(yōu)勢使得超透鏡在市場上的推廣和應用更加具有競爭力。

5.出色的光學性能

超透鏡在設計上更加靈活，透射圖像中不存在高階衍射問題，從而可以實現更高的圖像質量。此外，超透鏡還可以通過改變其表面的微納結構來調制入射光的相位，實現匯聚成像，這使得它在消費電子、安防監(jiān)控、汽車電子、光通信及AR/VR等領域具有廣泛的應用前景。

盡管超透鏡具有諸多優(yōu)勢，但在實際應用中仍需要克服一些挑戰(zhàn)，例如如何實現更高效的制造、如何優(yōu)化其光學性能以及如何在不同應用場景中發(fā)揮其最大潛力等。隨著技術的不斷進步和研究的深入，相信超透鏡的優(yōu)勢將得到更充分的發(fā)揮，為光學行業(yè)帶來一場深刻的變革。