Метаповерхности и перспективы развития компьютерной оптики

Метаповерхности обеспечивают новый шаг в развитии компьютерной оптики, который продолжает этап многофункциональных преобразований света с использованием ультратонких элементов. В отличие от традиционного подхода, основанного на рефракционных и дифракционных оптических элементах, в метаповерхностях используются сложные массивы субволновых структур для управления фазой, амплитудой и поляризацией падающих световых волн. Эта перспективная технология даёт множество преимуществ, включая обеспечение поляризационных преобразований и острой фокусировки с преодолением дифракционного предела, а также компенсации оптических аберраций в значительно более тонком и лёгком формате. Метаповерхности успешно применяются во множестве приложений: от формирования высококачественных изображений до предоставления дополненной реальности, в спектроскопии, мониторинге окружающей среды, в совершенствовании диагностических технологий и медицинского оборудования. Благодаря своей замечательной адаптируемости и исключительным характеристикам метаповерхности обладают огромным потенциалом, позволяющим выйти за рамки, казалось бы, непреодолимых пределов в области световых технологий. В этом обзоре представлены основные приложения метаповерхностей с точки зрения расширения возможностей компьютерной оптики. Обсуждаются проблемы и перспективы развития метаповерхностей, в том числе на основе перестраиваемых устройств и с использованием методов искусственного интеллекта.