第54期“见微知著”培训课程：超构光学（Meta-Optics）

超构光学是一种利用超构材料在亚波长空间尺度上实现光场多维度调控的新兴技术。超构光学元件（光学超构表面器件）加速从实验室走向产业界，成为光学前沿技术的投资热点，正在为光学产业带来一场变革。

主办单位：麦姆斯咨询

协办单位：上海传感信息科技有限公司

一、课程简介

自由调控以光为代表的电磁波一直是人类的梦想和追求，这不仅具有重要的科学意义，而且在信息、能源、国防等领域有着广泛的应用价值。为此，国家自然科学基金委员会组织实施“新型光场调控物理及应用”重大研究计划——面向光学及其交叉领域的研究前沿与应用需求，资助新型光场产生、调控及其与物质相互作用等方面的研究，从而在光场调控技术方面为国家解决相关的重大需求。超构光学（meta-optics）是一种利用超构材料（metamaterial）在亚波长空间尺度上实现光场多维度调控（包括振幅、相位、偏振、波长/频率、轨道角动量等）的新兴技术。由于丰富的人工可调自由度和多参量操控的物理机制，超构光学被预言为有可能产生颠覆性应用的重要技术，可解决传统光学元件面临的瓶颈挑战。

超构光学基本原理、典型器件及应用（来源：DOI: 10.3390/nano13071235）

基于超构光学的振幅调控、相位调控、偏振调控（来源：DOI: 10.3390/nano13071235）

超构材料是一种以人工微纳结构单元作为超构原子（meta-atom）构造而成的宏观连续的功能性材料，其往往具备自然界常规材料所不具备的光、声、电、磁、力、热等物理性质，例如负折射、超越衍射极限的聚焦、可控的非互易光传输等。2011年，哈佛大学Federico Capasso教授领导的科研团队（Capasso Group）提出超构表面（metasurface）的概念，开辟了光学超构材料研究的新方向，极大丰富了调控光场的手段。超构表面是一种基于亚波长结构的功能膜层器件，也称二维超构材料。在众多超构表面器件中，超构透镜（metalens）是其中非常重要的一类，通过超构原子阵列引入空间变化的相位突变实现光束聚焦，它的出现为减轻传统光学成像系统负荷、提升光学成像系统集成化以及实现新功能提供了有效的技术途径。2016年，Federico Capasso教授首次提出的超构透镜登上Science期刊封面，并被评为2016年美国Science期刊的最佳发现之一。近些年，人们针对超构透镜成像应用中的消色差和消像差特性开展了大量的研究。其中，多重相位联合调控被广泛应用于消色差的超构透镜设计；通过超构透镜的相位优化和双层结构等方案在消像差方面取得一些进展。

光学透镜发展的两个分支：天然材料和超构材料（人工结构材料）（来源：DOI: 10.3788/PI.2023.R01）

哈佛大学Federico Capasso教授及其在Science期刊上发表的超构透镜封面文章

传统镜头 vs. 超构透镜（来源：Metalenz）

除了超构透镜在光学成像领域带来的革命性突破，各种超构表面器件还有望解决增强现实（AR）显示领域的难题：受到物理机制限制，基于折射、反射和衍射光学的传统光学元件只能提供有限的光场调制能力，同时还存在体积庞大、色散严重等问题，因此无法同时为AR显示系统提供紧凑的尺寸和良好的显示性能，包括宽视场角（FOV）、高色彩精度和大眼盒范围（eye box）。而通过采用超构表面全息器件（metaholograms）、超构透镜、超构表面耦合器（metacouplers）的组合取代传统光学元件，可以提高AR显示系统的紧凑性和显示性能，下图展示了上述三种超构表面器件在基于光波导的AR显示系统中的潜在应用。此外，超构表面器件还能够：（1）丰富AR眼镜的功能性，例如实现眼球追踪和防止镜片成雾（anti-fogging）；（2）提高微显示器分辨率，例如集成了超构表面的有机发光二极管（OLED）显示器，其空间分辨率可以超过每英寸10,000像素（PPI）。

基于多种超构表面器件的波导AR显示系统概念示意图（来源：DOI: 10.1117/1.AP.5.3.034001）

如今，超构光学元件（光学超构表面器件）加速从实验室走向产业界，成为光学前沿技术的投资热点，正在为光学产业带来一场变革。因此，众多创业公司投身其中，国外厂商主要有Metalenz、NIL Technology、2Pi Optics、Lumotive、Imagia；国内厂商主要有纳境科技、比邻星光（Alpha Cen）、迈塔兰斯（MetalenX）、山河光电、与光科技、和光微。其中，技术源于哈佛大学Federico Capasso教授团队的Metalenz“一马当先”：2022年6月，Metalenz和意法半导体（ST）合作提供新一代FlightSense™飞行时间（ToF）测距传感器VL53L8，该传感器在发射和接收窗口中都采用了超构透镜，适用于智能手机、智能音箱、人机交互界面、消费类激光雷达（LiDAR）和增强现实（AR）/虚拟现实（VR）；2023年6月，Metalenz宣布与领先的半导体代工厂商联华电子（UMC）合作量产首款3D结构光超构光学元件，被专注于3D机器视觉和人工智能领域的创新企业“的卢深视”应用于智能门锁、门禁系统、刷脸支付终端（例如自动售货机）。的卢深视和Metalenz之间的合作标志着3D传感的新时代，因为这是全球首次将超构光学元件的突破性功能在3D结构光传感系统中商业化。

超构光学元件应用于意法半导体ToF测距传感器（左）；超构光学元件应用于的卢深视3D结构光传感系统（右）

基于DOE的VCSEL投射器 vs. 基于超构光学的VCSEL投射器（来源：Metalenz）

在本次培训课程中，麦姆斯咨询邀请超构光学领域的科研学者及企业高管，为大家讲述光学领域革新之路，传授超构光学元件知识和经验，并结合应用需求展望未来趋势。课程内容包括：（1）革命性的超构成像：从超透镜到超构透镜；（2）光学超构材料调控机理及研究进展；（3）基于超构表面的增强现实（AR）显示技术；（4）基于超构表面的光谱与偏振分光器件及应用研究；（5）超构表面在多维光场感知中的应用；（6）超构表面器件在光学传感中的应用；（7）介质超构透镜及微型成像系统；（8）超构透镜与成像技术；（9）光学超构表面的微纳加工技术研究进展；（10）纳米压印光刻及在超构光学领域的应用；（11）基于近红外超构表面的成像与探测原理及应用进展；（12）基于长波红外超构透镜的成像与探测技术。

二、培训对象

本课程主要面向超构光学产业链上下游企业的技术人员和管理人员，以及高校师生，同时也欢迎其他希望了解微纳光学、超构光学的非技术背景人员参加，如销售和市场人员、投融资机构人员、政府管理人员等。

三、培训时间

2023年8月18日~20日

授课结束后，为学员颁发麦姆斯咨询的结业证书。

四、培训地点

无锡市（具体地点以培训前一周的邮件通知为准）

五、课程内容

课程一：革命性的超构成像：从超透镜到超构透镜

老师：南京大学 教授 李涛

人类对光学成像性能的追求永无止境，高分辨率、大视场、高信噪比、高信息通量是高成像性能的重要指标。在当今信息时代，轻量化、便携性的光学成像系统越来越受欢迎。透镜是光学成像系统的核心元件，但由传统透镜组成的镜头在成像性能与系统集成度之间存在内在制约。如何打破传统制约，实现变革性的新型光学成像技术，这需要在基础原理上进行探索与创新。本课程从超构材料发展的历史角度系统阐述超构材料在成像技术方面提供的新原理、新结构、新设计，内容涵盖超透镜（superlens）和超构透镜（metalens）及相关衍生品的成像机理与独特功能，特别针对超构成像（meta-imaging）技术的变革性应用场景展开讨论，对其面临的挑战和下一步发展方向提出展望。

课程提纲：
1. 微纳光学背景介绍；
2. 负折射材料与超透镜；
3. 超构表面与超构透镜；
4. 多阶衍射透镜；
5. 超构成像的应用场景；
6. 超构成像技术总结与展望。

课程二：光学超构材料调控机理及研究进展

老师：华中科技大学 教授 易飞

微纳光学（Micro/Nano Optics）是研究具有微米级/纳米级特征尺寸的光学元件设计、制造及应用（光的发射、传输、变换和接收）的学科。微纳光学是当前光学技术发展中最活跃的领域之一，其结合了光子学和微纳技术的前沿成果，探寻在光学衍射极限及突破衍射极限尺度下（即光的波长和亚波长尺度）的光学现象及应用。借助微纳结构在光的特征尺度下操纵光场，大大增强了人类对光的调控能力，更加有效地发挥出光子作为信息和能量载体的作用。其中，光学超构材料自概念诞生之日起，就因其新颖灵活的设计思想掀起了持续至今的研究热潮。本课程从光学理论出发，讲解光学超构材料调控机理，分析典型的二元光学元件、超构光学元件及制造工艺。

课程提纲：
1. 光学理论的四个阶段：几何光学、波动光学、电磁光学、量子光学；
2. 微纳光学（电磁光学）理论概述；
3. 二元光学（Binary Optics）：衍射光学元件（DOE）、全息光学元件（HOE）、微透镜阵列；
4. 超构光学（Meta Optics）：光学天线、超构材料、超构表面；
5. 超构光学元件制造工艺。

课程三：基于超构表面的增强现实（AR）显示技术

老师：华中科技大学 教授 张诚

增强现实（AR）是一种结合现实世界景象和计算机生成内容的交互体验技术。理想的AR显示系统需要同时兼顾重量轻、便携性高、成像质量好等特点。然而，当前的AR显示系统基于传统折射、反射和衍射光学元件的组合，受物理机制限制，这些传统光学元件只能提供有限的光场调控能力，同时还存在体积庞大、色散严重等问题。近年来，超构表面表现出独特的优势，例如紧凑的结构尺寸和灵活的光场调控能力，因此被广泛认为能够克服当前AR显示系统面临的一些限制。本课程介绍基于超构表面的AR显示技术，详细分析三种典型超构表面器件，即超构透镜（metalenses）、超构表面耦合器（metacouplers）和超构表面全息器件（metaholograms）在AR显示领域的研究进展，以及它们在不同形式的AR显示中发挥的作用，重点阐明以上三种器件的物理原理、设计方案和相关AR显示系统的特点和优势。

课程提纲：
1. AR显示解决方案及系统组成；
2. AR显示超构表面的构成材料和制造技术；
3. AR显示超构透镜（metalenses）；
4. AR显示超构表面耦合器（metacouplers）；
5. AR显示超构表面全息器件（metaholograms）；
6. 基于超构表面的AR显示技术挑战与展望。

课程四：基于超构表面的光谱与偏振分光器件及应用研究

老师：中国科学院上海技术物理研究所 研究员 王少伟

物质与光场相互作用后，光场的强度、光谱、偏振等信息的变化可以反映出物质的材料构成、形貌等特性，例如：物体的辐射、反射或吸收光谱可以反映物质的化学组分、分子结构等信息；偏振信息可以用于分析材料的双折射、物体的表面形貌等；光场携带了重要的空间信息，可以反映光场中物体的三维形貌。通过亚波长尺度对光场信息的灵活调控，超构表面不仅为微型光谱感知系统的实现提供了新的方式，还为实现轻量、集成的偏振测量系统提供了新的可能。本课程详解基于超构表面的光谱与偏光分光器件核心技术，以及其在微型光谱仪等领域的应用前景。

课程提纲：
1. 常用光谱仪的基本构造和原理；
2. 基于超构表面的光谱分光器件及微型光谱仪；
3. 基于其它新型分光方式的微型光谱仪；
4. 基于超构表面的偏振分光器件；
5. 基于超构表面的光谱与偏振同时分光器件；
6. 基于超构表面的光谱与偏振分光器件应用前景。

课程五：超构表面在多维光场感知中的应用

老师：清华大学 副教授 杨原牧

光场包含了振幅、相位、光谱、偏振等多个维度的信息。传统的光电探测器一般仅能感知二维光强信息，若想实现对光场的其它维度信息的获取，则需利用多个光学元件的组合，故存在系统复杂、难以集成等问题。而超构表面可以通过灵活的平面结构设计，对光场的多维信息进行调控，打破传统光学元件对传播光程的依赖性，从而为轻量化、集成化多维光场感知系统的实现提供可能。本课程详细讲解国内外基于超构表面实现光谱、偏振、深度等多维光场信息感知的最新研究成果和产业化进展，并对目前超构表面在多维光场感知领域面临的挑战以及未来的发展趋势进行展望。

课程提纲：
1. 基于超构表面的多维光场感知框架；
2. 基于超构表面的偏振相机；
3. 基于超构表面的偏振深度四维相机；
4. 单目三维相机产业化进展；
5. 超构表面多维光场感知的其它相关工作。

课程六：超构表面器件在光学传感中的应用

老师：北京理工大学 教授 张楠

近年来，基于亚波长人工结构的超构表面正作为传统的折射光学元件（ROE）和衍射光学元件（DOE）的替代技术而兴起。超构表面不仅能够为高端成像应用提供像差校正和衍射极限分辨率，还展示出各种前所未有的光学特性，并可与LED、VCSEL、图像传感器、MEMS、液晶、光纤，甚至传统ROE组件集成，实现丰富多彩的光学传感应用，例如飞行时间（ToF）传感器、3D激光雷达、光谱传感器。本课程介绍“等离子体”和“介质”两种超构表面，详细讲授三种基于超构表面的光学传感：折射率光学传感、超分辨传感、光谱传感，最后对超构表面光学传感进行总结与展望。

课程提纲：
1. 微纳光学——光和物质的相互作用；
2. 等离子体超构表面；
3. 介质超构表面；
4. 折射率光学传感；
5. “彩虹”耦合超分辨传感；
6. 表面增强光谱传感；
7. 超构表面光学传感的总结与展望。

课程七：介质超构透镜及微型成像系统

老师：湖南大学 副教授 胡跃强

当前，光学成像技术已经在高分辨率、高图像质量、宽波段等方面取得了优异的性能。但是，光学成像技术大多建立在成熟的折射光学元件的基础上，整个光学成像系统体积较大。而消费、工业和汽车市场越来越需要微型化和轻量化的光学成像系统。因此，研制尺寸更小的光学元件至关重要。得益于微纳加工技术的发展，超构透镜为提高光学成像系统的集成度、保持系统分辨率提供了可能的解决方案。在过去的几年里，超构透镜的成像性能方面取得了令人振奋的进展，包括效率提高、宽带消色差、视场拓宽等，这些都标志着超构透镜向实际应用的迈进。本课程首先介绍介质超构透镜基本知识及原理设计，然后全面阐述用于微型成像系统的介质超构透镜研究现状、挑战及产业化。

课程提纲：
1. 介质超构透镜概述；
2. 介质超构透镜原理设计；
3. 用于微型成像系统的介质超构透镜研究进展；
4. 用于微型成像系统的介质超构透镜面临的挑战；
5. 介质超构透镜产业化进展。

课程八：超构透镜与成像技术

老师：中山大学 副教授 梁浩文

超构透镜是轻量化的平面透镜，其利用亚波长结构单元的阵列实现光的波前调控。构成超构透镜的亚波长结构单元可以利用制作图像传感器所用的工艺设备，例如光刻机、等离子刻蚀机等实现大规模生产，而生产出来的超构透镜也可以与图像传感器在同一生产线上直接组装集成。超构透镜的出现引起了学术界和产业界的广泛关注。除了轻薄的特点外，超构透镜在多种功能性应用场合都有特殊的优点，有望成为紧凑、高效、多功能的新一代光学成像器件。本课程介绍光学超构透镜的设计、研究进展及成像应用：从显微成像引入，重点讲解超构透镜在扫描成像、宽场成像、功能性成像中的设计要点与应用前景。

课程提纲：
1. 光学成像技术概述；
2. 基于超构透镜的扫描成像技术及应用；
3. 基于超构透镜的宽场成像技术及应用；
4. 基于超构透镜的功能性成像技术及应用；
5. 超构透镜在光学成像应用上的展望。

课程九：光学超构表面的微纳加工技术研究进展

老师：湖南大学 副教授 胡跃强

由于超构表面是由在二维平面上高自由度、非周期性、排列密集的亚波长单元结构组成，通过调整超构单元的形状、大小、方向或位置，可以在界面处引入相位梯度，并任意控制光波前。在光学波段（从紫外光、可见光到红外光波段）的超构表面对微纳加工提出了一些极端的参数要求，例如极小尺度、极高精度、高深宽比、难加工材料、跨尺度等，对其走向实际的量产应用提出了极大的挑战。本课程针对光学超构表面，深入讲解从小批量实验加工到大批量生产制造的微纳加工技术及研究情况，最后针对微纳加工技术的当前挑战和未来发展进行总结和展望。

课程提纲：
1. 微纳加工技术概述；
2. 电子束曝光；
3. 聚焦离子束刻蚀；
4. 激光直写加工；
5. 掩模光刻加工；
6. 纳米压印加工。

课程十：纳米压印光刻及在超构光学领域的应用

老师：苏州光舵微纳科技股份有限公司 创始人兼董事长 史晓华

自1995年华裔科学家周郁（Stephen Y. Chou）提出纳米压印光刻（NIL）概念以来，引起了业界的广泛重视和研究热潮。纳米压印光刻技术首先通过接触式压印完成图形转移，类似于曝光和显影工艺，然后通过等离子刻蚀工艺，完成结构转移。该技术借鉴中国四大发明之一：印刷术，结合现代微电子工艺和材料技术，克服了光学曝光中由于衍射现象引起的分辨率极限等问题，显示出高分辨率、低成本、可大规模生产等优势。目前，纳米压印光刻已被广泛用于生产衍射光学元件（DOE）、微透镜阵列、衍射光波导等，并正在超构光学领域探索应用，包括超构透镜、超构表面全息器件等。本课程详解纳米压印光刻技术，包括原理、设备和材料，以及其在超构光学及其它微纳光学领域中的应用。

课程提纲：
1. 纳米压印光刻技术概述；
2. 纳米压印光刻工艺详解；
3. 纳米压印光刻设备和材料；
4. 纳米压印光刻在超构光学领域的应用：超构透镜、超构表面全息器件等；
5. 纳米压印光刻在其它微纳光学领域的应用：衍射光学元件、微透镜、衍射光波导等；
6. 纳米压印光刻在半导体器件制作中的应用。

课程十一：基于近红外超构表面的成像与探测原理及应用进展

老师：浙江大学 研究员 马耀光

近红外作为电磁波谱的重要组成部分，在光谱传感、人脸识别、眼动追踪、3D传感、激光雷达、气体探测等领域发挥着重要作用。基于近红外超构表面的器件可集多种传统光学元件功能（包括汇聚、发散、滤波、分光等）于一身，大幅减小光学系统的体积与重量。其中，近红外超构透镜有望彻底颠覆传统的透镜组（镜头），不仅以微米级厚度的单颗元件实现原来毫米级或厘米级厚度的模组功能，还兼顾大视场角、大光圈、高调制传递函数（MTF）、高相对照度。本课程介绍近红外超构表面在电磁波调控方面的机理以及超构透镜特点与优势，着重讲解近红外超构表面在成像与探测领域的技术与应用进展。

课程提纲：
1. 三维超构材料与二维超构表面概念；
2. 超构透镜概念、特点与优势；
3. 近红外成像与探测技术原理；
4. 基于近红外超构表面的成像器件、原理、应用；
5. 基于近红外超构表面的探测器件、原理、应用。

课程十二：基于长波红外超构透镜的成像与探测技术

老师：华中科技大学 教授 易飞

众所周知，所有温度高于绝对零度的物体都在辐射红外电磁波，而长波红外成像正是利用物体的红外热辐射获取其内在特性的技术，具有不依赖可见光、实时、非接触、非侵入等优点，因而在工业检测、医疗影像、安防监控、探测制导、军事侦察等多个领域得到广泛应用。但是，目前市售的长波红外相机通常价格昂贵、体积重量大，并且成像质量受环境温度、湿度等因素影响较大。针对这些问题，易飞课题组提出利用大口径的全硅超构透镜替代传统的折射透镜，构建轻量、无热化长波红外相机的技术路线。为了制造大口径的超透镜，易飞课题组原创性地提出并成功开发了一种“多版图拼接式投影曝光”的技术。本课程详解基于超构透镜的长波红外相机关键技术，以及长波红外相机在温度测量和气体探测领域的应用。

课程提纲：
1. 超构透镜概念及应用；
2. 超构透镜 vs. 折射透镜 vs. 衍射透镜；
3. 用于长波红外成像的超构透镜设计、制造及测试；
4. 基于超构透镜的长波红外相机及应用：温度测量、气体探测；
5. 基于超构透镜的长波红外成像技术展望。

六、师资介绍

李涛，博士，南京大学教授，南京大学首批“登峰人才支持计划”入选者，科技部中青年科技创新领军人才，国家基金委优青获得者，香港“王宽诚”教育基金获得者。他长期从事微纳光学、超构材料、光子集成等领域的研究，主要成果包括：世界上首先实现无衍射等离激元艾里波束；世界上同期最大带宽消色差超构透镜；研制出宽视场超构显微镜和广角平面相机；实现一系列宽带鲁棒性光子集成元件。他的相关成果多次获得“中国光学十大进展”，科学中国人2017年度人物，“VEBLEO SCIENTIST AWARD”科学家奖；在Nature、Nature Nanotech、Nature Commun.、PRL、Light Sci. Appl.等刊物发表论文逾120篇，引用超6000次，受邀做国际会议邀请报告50余次。目前，他担任中国材料学会超构材料分会理事，江苏省光学学会理事，江苏省物理学会理事，担任中国激光杂志社青年编委，以及Chinese Optics Letters、Science Bulletin、Advanced Devices & Instrumentation、EPJ Applied Metamaterials等刊物的编委。

易飞，博士，华中科技大学光学与电子信息学院教授，博导。他的研究领域包含光子集成电路、纳米光子学、等离激元与超构材料、红外探测成像器件等。本科及硕士毕业于浙江大学信息与电子工程学系。在美国读博期间参与了国防高级研究计划局（DARPA）的Super Molecular Photonics（MORPH）项目，开展了基于透明导电氧化物电极的高速低功耗电光调制器的研发工作，并作为访问学者工作于新加坡科技局数据存储研究中心（ASTAR-DSI）。2011年获美国西北大学电子工程与计算机科学系博士学位。后于宾夕法尼亚大学材料科学与工程学系从事博士后研究，期间开展了基于光学天线的光谱/偏振敏感型红外热探测器的研发工作。2015年9月入职华中科技大学光电信息学院工作，主持了国自然青年项目、面上项目、国家重点研发计划课题，装备发展部预先研究领域基金项目、华科-海康威视联合实验室横向技术开发项目、烟台开发区科技领军人才项目等，并参与了国家重点研发计划青年项目、国家重点研发计划子课题。截止目前，在Nature Photonics、Nature Communications、Nano Letters等期刊上发表论文40余篇；美国授权专利4项；中国授权发明专利15项；出版专著章节1章。

张诚，博士，华中科技大学光学与电子信息学院、武汉国家光电研究中心教授、博士生导师。他于2010年在山东大学取得本科学位，2016年在美国密歇根大学-安娜堡分校取得博士学位。他长期从事微纳光子学与微纳加工制造等领域的研究工作，在Science、Light: Science & Applications、Advanced Materials等学术期刊发表论文50余篇，Google Scholar引用3800余次，H因子35。他申请美国发明专利5项，在国际会议做邀请报告20余次，获得PIERS会议青年科学家奖、中国优秀自费留学生奖学金、密歇根大学杰出博士研究奖、蒋震海外研究生奖学金等多项荣誉与奖励。

王少伟，博士，中国科学院上海技术物理研究所研究员、博导、首席科学家，中国光学工程学会、上海市红外与遥感学会理事。他长期从事光场调控探测技术研究，曾主持国家重点研发专项等项目20余项，撰写Elsevier出版社手册等章节2章；发表Adv. Mater.等SCI论文100余篇，获国家发明专利授权50余项。他曾任Elsevier出版社Microelectronics Engineering期刊副主编及Nature electronics等审稿人，在SPIE等重要国际会议上20多次作邀请报告或分会主席。他获得国家自然科学二等奖、国家技术发明二等奖、中国专利优秀奖、上海市技术发明一等奖、上海市自然科学一等奖，以及国际先进材料协会奖章、上海市科技系统青年五四奖章、中国科学院卢嘉锡青年人才奖、第六届饶毓泰基础光学奖等多项奖励与荣誉。他率先提出并实现的集成微腔分光新方法，使光谱仪在保持高光谱分辨率前提下体积大幅减小，解决了传统方式光谱分辨率与体积间的矛盾，被美、德、法等多国知名学术机构同行高度评价，认为“Wang等建立了一个新方法”、“在芯片级光谱仪方面取得显著进展”、“是一种有前途的方法”等，并已成功用于我国实践十号卫星微型多光谱荧光相机，实现了从概念提出、器件实现到空间验证的全创新链研究。

杨原牧，博士，清华大学精密仪器系长聘副教授、博士生导师，入选国家海外高层次青年人才计划。2011年获天津大学学士学位，2015年获美国范德堡大学博士学位。2015-2017年，在美国Sandia国家实验室从事博士后研究，2017-2018年，在美国Intellectual Ventures公司担任研究科学家，是基于超构表面技术的固态激光雷达初创公司Lumotive的创始团队成员。他长期从事超构光学领域的研究工作，近年来，作为负责人，先后主持了国家自然科学基金面上项目、重点项目及多项航天领域横向课题，迄今发表高水平期刊论文40余篇，第一或通讯作者论文发表在包括Nature Photonics（2篇）、Nature Physics、Nature Communications（2篇）等国际顶级期刊，谷歌学术引用5000余次。相关成果已授权中国发明专利6项，美国专利4项。他担任Advanced Devices & Instrumentation（Science合作期刊）和《航天返回与遥感》期刊编委以及中国激光杂志社、Advanced Photonics、《红外与激光工程》、《光子学报》青年编委；10余次参与组织OSA Advanced Photonics Congress等国内外学术会议，30余次在SPIE Photonics West等国内外会议做邀请报告。他获评福布斯中国（科学领域）“30岁以下30人”，当选爱思唯尔2022中国高被引学者。

张楠，博士，北京理工大学光电学院准聘教授，博士生导师，2022年国家级青年人才计划入选者。他长期从事基于微纳光学的新型智能光学感知和传感研究，主要研究方向包括智能光谱成像器件、光子计算和类脑智能存算芯片、纳米光子成像技术、生物光电子芯片与微系统集成技术等。他主持和参与2项省部级以上项目，包括基础加强计划项目（重点基础研究），在Nature Sustainability、Advanced Materials等国际顶级期刊发表SCI论文30余篇，Google总引用2000余次。他担任中国激光杂志社第三届青年编辑委员会委员、美国光学学会光学薄膜组执行委员会理事、北京图象图形学学会青年工作委员会委员、Micromachines期刊客座编辑。

胡跃强，博士，湖南大学机械与运载工程学院副教授、博士生导师、岳麓学者，湖南大学深圳研究院研究员。他担任International Journal of Extreme Manufacturing（《极端制造》）青年编委、《光学精密工程》客座编辑。他还是美国光学学会（OSA）会员、中国机械工程学会高级会员、中国微纳米技术协会高级会员、中国光学学会会员。2018年和2013年于清华大学和西南交通大学分别获得博士学位和学士学位，2016年至2017年于加州大学伯克利分校进行联合培养，2018年加入湖南大学，主要研究方向为微纳结构（尤其是超构表面元件）的光场调控原理设计、器件制备和系统应用。他主持JCJQ领域基金重点项目、国家重点研发计划子课题、国家自然科学青年基金及中欧人才计划基金、深圳市优秀科创人才培养项目、湖南省自然科学优秀青年项目和青年基金以及企业重大攻关项目等数项。他在Light: Science & Application、Nano Letters、Engineering、Advanced Functional Materials等期刊发表SCI论文，其中影响因子大于10的13篇，入选高被引论文7篇，申请发明专利30余项，授权9项。

梁浩文，博士，中山大学物理学院副教授。他主要从事先进光学成像与显示技术，包括微纳超构透镜成像、纳米光学成像、散射光学成像、虚拟现实技术及交叉应用等研究。作为项目负责人，他主持了多项国家重点研发计划课题、国家自然科学基金、广东省重点领域研发计划课题、国家科技创新项目等。他获得广东省特支计划青年人才，担任国际信息显示学会北京分会AR/VR专业委员会委员、中国图象图形学学会三维成像与显示专业委员会委员。发表学术论文30余篇，申请发明专利30余项，授权10余项。其中，超大数值孔径超构透镜成果入选OSA 2018年度重要进展成果（OPTICS 2018）。

史晓华，博士，苏州光舵微纳科技股份有限公司创始人、董事长。他获得西安交通大学电气工程及金融学双学士学位，英国巴斯大学光电子专业博士学位，英国格拉斯哥大学博士后。他曾任英国Zeeko公司项目研发总监；2011年回国创办苏州光舵微纳科技股份有限公司，致力于纳米压印技术研发及产业化推广应用，研发制作出了多款科研型及量产型纳米压印设备，研发制作出的全自动量产型纳米压印设备在LED图形化衬底领域实现了对尼康光刻机的产业化替代，进一步研发制作出了应用于AR光学器件、DOE光学器件、生物检测器件研发及生产的多款纳米压印设备，填补了此类设备国内的技术及市场空白，推广了此类技术的产业化应用。他入选国家级创业人才计划，江苏省“高层次创新创业人才”、苏州市“姑苏人才计划”、江苏省“六大人才高峰”人才、常熟市“创新创业领军人才”、苏州工业园区“金鸡湖人才”等多个人才称号，承担并完成国家级科研项目1项，省级科研项目2项。

马耀光，博士，浙江大学百人计划研究员、博士生导师。2018年入职浙江大学，在任职期间，带领的纳米光学团队（NanoOptics @ ZJU）长期致力于研究介观尺度上光与物质相互作用的机理与相关效应。他目前的研究兴趣包括超构表面器件、计算成像与计算光谱、精密检测与智能传感等方向，其团队研究领域涉及多学科交叉，涵盖科学探索、工程应用等多个方面。近年来，他在包括Science、eLight等国际重要学术期刊上发表40余篇高影响力学术论文，多篇为ESI高被引论文，单篇最高引用超过1000次。2017年、2021年在Science分别发表两篇关于随机结构超构材料的工作，并入选英国物理协会（IOP）旗下Physics World杂志评选“Breakthrough of the Year 2017”、中国科学报社评选的2021年光学领域十大社会影响力成果、中国激光杂志社评选的2021中国光学十大进展、国家科技部评选的2021年度“中国科学十大进展”候选进展。他主持了多项研究项目，包括基金委优青项目、中组部青年特聘专家项目，浙江省杰青、中央军委科技委创新特区项目、国家自然科学基金项目、校企合作项目等，申请并获得授权发明专利三十余项。他还是Science、Nature Electronics、Nature Sustainability等三十余个国际期刊的审稿人；为自然科学基金委、教育部等重点项目、人才项目担任评审专家；担任《中国科学：技术科学》青年编委、《红外与激光工程》青年编委、中国工程院《信息与电子工程前沿（英文）》通讯专家；在国内外知名学术会议多次做邀请报告、担任分会场主席。

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