全斯托克斯超表面

400-900 nm 全谱重构

一种能够同时编码光谱和偏振信息的超表面阵列，实现高集成度多维光学探测。

Chenjie, Gong · Shi, Haodong · Wang, Qi · 李英超 · Hongyu, Sun · Wang, Jiayu · Li, Guanlin · 张建 · 付强 · 姜会林

Advanced Science 2026

具体参数

平均相关性降低（4×4阵列）

{'zh': '19.7', 'en': '19.7'} %

平均相关性降低（6×6阵列）

{'zh': '34.6', 'en': '34.6'} %

平均相关性降低（8×8阵列）

{'zh': '26.9', 'en': '26.9'} %

平均相关性降低（10×10阵列）

{'zh': '36.5', 'en': '36.5'} %

光谱分辨率

{'zh': '4', 'en': '4'} nm

技术优势

设计不再靠试错

端到端条件多任务学习框架直接生成满足编码独立性要求的结构，而非迭代试错。

宽带精度更高

通过显式引入相关约束作为物理条件，网络训练出具有受控编码独立性的结构，提升宽带设计精度。

筛选更高效

结合前向预测和相关条件逆向设计网络的阵列筛选策略，相比人工或机器学习方法平均相关性降低最高36.5%。

实验已验证

制备的4×4阵列成功演示了400-900 nm全斯托克斯光谱偏振重构，光谱分辨率达4 nm。

应用场景

• 多维光探测：在单一器件上同时获取光谱和偏振信息，替代多组件系统。
• 光谱偏振成像：提供高光谱分辨率的全斯托克斯图像，用于物质识别和场景分析。
• 光学超表面器件：展示深度学习设计的超表面在性能上超越传统设计。