超透镜是一种将具有特殊电磁特性的纳米结构、按照一定方式进行排列的二维平面透镜,可实现对入射光振幅、相位、偏振等参量的灵活调控,在镜头模组、全息光学、AR/VR等方面具有重要应用,具有颠覆传统光学行业的潜力。

根据QYResearch最新调研报告显示,预计2031年全球超透镜市场规模将达到33.72亿美元,未来几年年复合增长率CAGR为92%。

市场驱动因素

消费电子微型化与性能升级需求。智能手机、AR/VR设备等消费电子产品持续追求更轻薄、更高性能的光学模组,传统透镜因体积和光学像差限制难以满足需求。超透镜凭借其超薄平面结构和对光场的精准调控能力,成为实现设备极致轻薄化和提升成像质量的关键技术驱动力。

自动驾驶与机器视觉技术普及。高级别自动驾驶系统依赖高性能的激光雷达(LiDAR)和摄像头,这些传感器需要更轻、更可靠且能大规模制造的光学元件。超透镜具有结构紧凑、可批量生产和易于集成等优势,能够满足自动驾驶领域对低成本、高性能光学感知部件的迫切需求。

光通信与数据中心带宽增长。随着5G/6G网络部署和全球数据流量激增,光通信网络需要更高密度、更低功耗的光学互联解决方案。超透镜可用于光束整形、分束和耦合,提升光模块的集成度和性能,成为支撑高速光通信基础设施升级的重要驱动因素。

生物医学成像设备创新。在医疗诊断和生命科学研究中,对更小型化、更高分辨率的显微成像设备需求强烈。超透镜能够实现传统透镜难以达到的轻量化和小型化,甚至实现新功能(如超分辨成像),推动内窥镜、细胞分析仪等设备的革新。

国家战略与研发投入支持。超透镜作为前沿纳米光子技术的代表,被多国列为重点发展领域。政府层面和大企业的持续研发资金投入,旨在突破设计软件、纳米加工工艺和材料体系的瓶颈,加速其从实验室走向产业化,构成了基础性、长期性的市场驱动因素。

发展机遇

颠覆传统消费电子光学架构。超透镜有望彻底改变手机、平板电脑等设备中多镜头模组的堆叠方式,通过单片多功能透镜替代复杂的多片透镜组,实现摄像模组的极致扁平化,并集成防抖、变焦等新功能,为消费电子产品的工业设计带来革命性变化。

赋能下一代AR/VR及元宇宙入口设备。AR/VR设备对视觉舒适度、视场角和轻量化要求极高。超透镜可用于制作轻薄的全息波导、实现眼球追踪、改善视觉畸变,是构建高性能、全天候佩戴AR眼镜的核心光学元件,将伴随元宇宙概念落地而迎来爆发式增长。

开辟智能表面与传感新领域。超透镜可以将任意表面转变为智能光学传感器。例如,将其集成于汽车挡风玻璃实现抬头显示(HUD)与路面探测融合,或部署于智能家居设备中实现无隐私泄露的非接触式手势与存在感知,开拓“泛在光学传感”的全新市场。

促进片上光电子系统集成。在硅光芯片、光子集成电路领域,超透镜可作为高效的光输入/输出耦合器、波分复用器等,直接制作在芯片上,实现光信号的精准操控。这将极大地推动光电融合计算、高速光互连等技术的发展,带来巨大的商业机遇。

催生新型光学设备与科学仪器。超透镜独特的光场调控能力,使得开发传统光学无法实现的新型设备成为可能,如超紧凑光谱仪、超分辨率显微镜、轻量化卫星遥感相机等。这将不仅创造新的产品门类,还将推动科研、医疗、环保等多个领域的进步。

原文来自邦阅网 (52by.com) - www.52by.com/article/206957

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