悬链线光学器件应用前景广阔 光电所是国内主要研究单位

悬链线光学器件应用前景广阔 光电所是国内主要研究单位

悬链线光学是基础和应用物理学中发展快速的领域之一。中国科学院光电技术研究所（微细加工光学技术国家重点实验室）是我国悬链线光学主要研究单位，目前其在该领域已取得了一定进展和成果。中国科学院光电技术研究所罗先刚院士主导的“悬链线光学”项目获得了2023年度国家自然科学奖二等奖。

悬链线是指悬挂的链条或绳索在均匀引力场中两端受到支撑时，在自身重力作用下所形成的曲线。悬链线数学形式有双曲余弦函数（普通悬链线）、对数余弦函数（等强度悬链线）两种类型。悬链线函数可用于描述亚波长尺度下的矢量光场分布、电磁场、色散等。悬链线结构具有宽带、高效及偏振响应等特性，应用场景广泛。近年来，随着研究深入，悬链线结构应用不断向光学、电磁学等领域扩展。

悬链线光学概念是为解决传统离散型几何相位超构表面相位噪声大的不足而被提出的，其可实现宽带连续的几何相位调控。无需借助任何凹凸透镜，悬链线光学器件便能够在二维平面上实现光的折射、反射，甚至是光的任意姿态旋转。基于此，悬链线光学器件被认为有望成为下一代集成光子学的核心。

根据新思界产业研究中心发布的《2024-2028年中国悬链线光学器件行业市场深度调研与发展趋势预测研究报告》显示，目前悬链线及其变形结构已被应用到平面透镜、平面分束镜、聚焦涡旋光束产生器、超构光子开关、全息显示、电磁偏折器、高阶贝塞尔光束产生器件、艾里光束生成器、平面广角成像系统、太赫兹聚焦天线罩、自加速光束产生器等器件的设计和研制中。

悬链线结构为实现大视场、轻量化、平面化、集成化的光学器件和系统提供了新途径。基于悬链线结构构建的悬链线光学器件，在超分辨光刻、光通讯、有源光电子集成、航天航空、相机镜头、空间科学探测、超分辨成像、激光加工等领域具有广阔应用前景。

新思界行业分析人士表示，悬链线结构可满足现代光学轻量化、平面化、集成化的发展趋势，近年来，随着研究深入，悬链线结构在各种功能性器件研制中应用越来越广泛。随着科技强国建设不断推进，电子信息、光通讯、空间科学探测等高新技术产业将得到快速发展，与此同时，市场对高性能光学器件和系统的需求也不断释放，悬链线光学器件市场发展空间广阔。