中國科學技術大學教授王沛和副教授魯擁華設計了一種光學超表面，將二維平面的位移信息映射為雙通道偏光干涉的光強變化，實現了平面內任意移動軌跡的大量程、高精度的非接觸感測。近日，相關成果在線發表于《科學進展》。

納米級長度和位移測量是光學精密測量領域的重要基礎研究課題，在半導體疊對誤差測量、精密對準與跟蹤等方面具有關鍵作用。傳統的光學干涉儀雖然可以實現納米及亞納米的測量精度，但系統復雜、易受環境干擾。近年來，該課題組基于微納結構光場調控技術發展出一些位移感測技術，實現了亞納米的測量精度。但是，這些一維位移測量技術在跟蹤面內移動的應用中需要解決裝配誤差問題。

由此，課題組進一步提出了一種基于超表面光場調控的二維位移精密測量光學新技術。他們設計了一種超表面，不僅可以實現二維的光學衍射，而且能夠定制每個衍射級次光場的偏振態，利用不同衍射級次組合的雙通道偏光干涉，同時記錄二維平面內的任意位移。他們通過相位解算算法從雙通道偏光干涉光強中獲得高精度、大量程的二維位移信息。該位移測量技術的精度可達0.3納米、測量量程達到200微米以上。

相關論文信息：https://doi.org/10.1126/sciadv.adk2265

（原載于《中國科學報》?2024-01-25?第3版?綜合）