光学产业的“海德堡时刻”：韩国实现超透镜卷对卷量产，每秒产出300片

韩国已经开启了超透镜（Metalens）的大规模生产时代。这种技术有望解决智能手机摄像头的凸起问题，并突破增强现实（AR）眼镜的厚度限制。全球首次实现了卷对卷（Roll-to-Roll, R2R）工艺，能够像印刷报纸一样连续生产超薄超透镜，克服了以往半导体工艺只能在实验室制作原型的限制。这一突破显著加速了下一代光学组件的商业化进程。

据科学技术信息通信部消息，由成均馆大学的Kyu Jin Cho教授、Inki Kim教授以及浦项科技大学的Junsuk Rho教授领导的联合研究团队，共同开发出了一种基于卷对卷纳米压印的工艺技术，每秒可生产300个以上的可见光超透镜。该研究成果已发表在国际期刊《自然》（Nature）上。

超透镜是能在纳米尺度上控制光线的相位、振幅和偏振的下一代平面光学元件。由于其厚度仅为传统折射透镜的几百分之一，且能精确控制焦点，一直被视为智能手机、AR眼镜、医学成像和空间光学系统的核心组件。然而，此前由于需要深紫外光刻（DUV）或电子束刻蚀工艺，生产成本高且速度慢，形成了极高的商业化门槛。

每秒300片，生产率提高100倍

研究团队开发了一项原创工艺：使用涂覆在12英寸圆柱滚筒上的柔性聚合物复制模具，代替硬质镍模，从而在柔性基板上连续印刷超透镜。本质上，该系统通过旋转滚筒，实现了类似报纸印刷的透镜“无限量”生产。

成功的关键在于确保可靠性。通过引入特殊的表面处理技术，研究人员能够保持工艺的一致性，使得在200米长的连续生产过程中，第一片透镜与最后一片透镜的性能差异几乎可以忽略不计。

该系统将生产速度提高到每秒300片，比传统方法快了约100倍。此外，通过应用原子层沉积（ALD）技术覆盖高折射率的二氧化钛（TiO₂）层，团队在可见光光谱中实现了超过90%的光学效率，并达到了衍射极限聚焦，在整个可见光范围内的斯特列尔比（Strehl ratio）超过0.8。

这标志着超透镜不再仅仅是实验室里的原型，而是正式进入了大规模生产的工业组件阶段。

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这一成就的工业影响是巨大的。最直接的变化将出现在智能手机摄像头上。由于超透镜可以比现有透镜薄数百倍，这为从根本上解决困扰手机已久的“镜头凸起”问题开启了大门。

此外，该技术在轻量化AR眼镜、超精密医学成像设备、生物传感器以及卫星/空间光学系统方面也具有显著的商业化潜力。特别是，超透镜组件的量产被视为一个关键转折点，可能推动未来光学组件的“半导体化”和“代工化（Foundry-ization）”。

成均馆大学的Kyu Jin Cho教授、Inki Kim教授及浦项科技大学的Junsuk Rho教授表示：“我们向世界首次展示了，此前因价格昂贵而难以商业化的超透镜，现在可以在实际工业环境中以每秒300片的速度进行量产。这将为加速整个下一代光学产业的商业化奠定重要基础。”