隨著現代社會對高速、可靠的信息傳輸需求不斷增加，光學信息技術逐漸成為科學與工程領域的核心支柱。光學信息傳輸以其高并發性、多維處理能力和非接觸特性，廣泛應用于顯微成像、全息顯示、光學通信等領域。然而，傳統技術在遇到復雜環境時，例如無序介質或動態擾動環境，往往面臨信號衰減、信息丟失和串擾等問題。這種局限性不僅增加了應用難度，也阻礙了許多創新技術在現實場景中的推廣和普及。


在光學研究中，光束的相干性一直是決定其性能的關鍵參數。高相干性光束雖然在理想條件下具有優異的傳輸性能，但在無序介質中極易受到散射和干擾的影響。相比之下，部分相干光束因其較低的空間相關性展現出更高的抗干擾能力。然而，如何精準操控光束的相干特性，并在復雜環境中實現光信號的自適應重構，一直是科學家們努力攻克的難題。


面對上述挑戰，超表面技術的興起為光學信息傳輸帶來了全新的解決方案。超表面是一種基于納米級人工結構的二維材料，能夠在亞波長尺度上精準操控光的傳播特性。微云全息（NASDAQ: HOLO)是一種基于空間相干結構工程的超魯棒信息超表面技術，將超表面技術與相干結構工程相結合，不僅開辟了全新的研究方向，還為復雜環境中的光學信息傳輸提供了強大的技術支持。這一結合催生了基于空間相干結構工程的超魯棒信息超表面技術，一方面，超表面能夠實現對光束的高精度操控，使得光束的空間相干性可以根據環境條件進行實時調整；另一方面，相干結構工程為優化光束的抗干擾能力提供了理論依據。通過將這兩種技術有機結合，實現了超魯棒信息超表面的設計與應用。


該技術基于相干光束的基本傳播特性，提出了同時調控相干長度和相干結構的全新方法。在傳統光束傳播中，相干性越強的光束在無序介質中的干擾越明顯，因為高相干性光束易受到多次散射的影響，導致信號快速衰減。而通過調制光束的部分相干性，可以在降低相干性的同時保留足夠的光學信息，從而增強光束在復雜介質中的傳播穩定性。微云全息研究人員基于空間相干性的數學模型，計算并優化了光束的橫向相干分布和相干長度，使其在通過無序介質時能夠形成自適應抗干擾的光場分布。


超表面的設計和制造方面，微云全息（NASDAQ: HOLO）研究團隊采用了先進的納米制造技術來構建功能性超表面。超表面是一種由納米級結構單元組成的二維人工材料，其獨特的光學特性使其可以對入射光的相位、振幅和偏振態進行精確調控。通過利用電子束光刻技術和納米壓印工藝，制造出了一種具有高度對稱性和高分辨率的超表面。這種超表面能夠精確地調控光束的相干特性，改變其空間相干分布，并在必要時對光束進行動態調整，從而滿足不同光學環境下的需求。


在實驗驗證過程中，研究人員設計了一系列模擬無序介質的實驗場景，包括使用散射介質、光學障礙物和動態擾動環境等條件，來測試光束的傳輸性能。實驗中，研究人員采用傳統相干光束和部分相干光束進行對比，結果顯示，調制后的部分相干光束在復雜介質中具有顯著的抗干擾能力。尤其是在光被阻擋的極端條件下，部分相干光束通過其自重構機制成功地恢復了傳輸信息。這種自重構能力的實現，得益于光束相干性的精確調控，使得光場能夠在遭受局部干擾后自動調整其相干結構，保證信息的完整性。


為了進一步驗證超表面的多功能性，在實驗中加入動態擾動（如模擬大氣湍流）和不同的無序介質（如粗糙表面）進行測試。結果表明，超表面能夠適應多種復雜環境的變化，并有效降低信號丟失和串擾的風險。通過調控超表面的設計參數，例如納米結構單元的排列密度、尺寸和形狀等，可以實現對部分相干光束的更精確操控，進一步提升其魯棒性。


 


微云全息（NASDAQ: HOLO)是一種基于空間相干結構工程的超魯棒信息超表面技術的開發，不僅突破了傳統光學信息傳輸技術的瓶頸，也為未來光學領域的創新提供了堅實的基礎。這項技術通過精準操控光束的相干長度和相干結構，即使在極端環境下依然能夠實現穩定的光學信息傳輸和自重構，為復雜場景中的信息處理和傳遞提供了全新的解決方案。


這種技術的成功應用，標志著超表面技術與光學相干理論的深度融合，其廣泛的適應性和可靠性為眾多領域的實際應用鋪平了道路。從生物醫學成像到元全息，從光學傳感到復雜環境下的通信，這項技術展現出巨大的潛力，為應對未來復雜需求提供了強有力的技術支撐。


展望未來，基于這一技術的持續發展，或將催生更多創新應用，推動光學信息傳輸技術進入全新的高度。通過進一步優化超表面的設計與制造工藝，以及探索更豐富的應用場景，這項技術不僅有望在學術領域引領新的研究潮流，更將以實際成果助力社會與產業的進步，為信息技術的革新帶來更深遠的影響。

 

來源：媒介聯盟
原標題：微云全息（NASDAQ: HOLO）新技術發布：基于空間相干結構工程的超魯棒信息超表面