超穎介面(meta-surface)和超穎透鏡(meta-lens)是當今光學領域中引人注目的技術。Meta-surface是一種特殊的人工微結構表面,能夠控制入射光的波前,改變光的傳播方向和相位。這種革命性的技術開創了許多應用可能性,包括光學通信、成像、顯示技術等。利用AI機器學習技術,可以快速搜索和優化材料的組合,以實現所需的光學特性。AI能夠預測和模擬不同材料的性能,幫助設計出更有效率、更可靠的meta lens。AI可以自動生成和優化meta lens的微細結構,以實現特定的光學效果。透過深度學習和演算法,AI能夠快速找到最佳的結構設計,並考慮到各種參數的影響,例如波長、角度和極化。
Meta-surface是一種基於超穎介面設計的微型鏡頭,它不同於傳統的玻璃透鏡,具有極小的尺寸和重量。meta-lens通過微細的結構,能夠精確控制光的焦距和散焦效應,實現高質量的成像。這種輕巧且高效的透鏡設計為攝影、醫學成像和虛擬現實等領域帶來了新的突破。光學檢測上meta lens可以用在各種成像系統中,例如顯微鏡、光學相干斷層掃描儀等,提供更清晰、更詳細的影像資訊。
在通信領域,meta-surface被廣泛應用於天線和光纖通信系統,提供更高的傳輸效率和更廣的頻譜範圍。在成像技術中,meta-lens的微小尺寸使其適合於微型攝像頭和醫學光學設備,為高分辨率成像提供了可能。在顯示技術中,meta-surface可以改善顯示屏的視角和亮度,提供更優質的顯示效果。
COMSOL
Multiphysics為一套廣泛應用在各領域的多重物理量(Multiphysics)有限元素分析(FEA)軟體,目前已在全國各理工學院、工業界和各級研究單位累積廣大的忠實用戶,軟體本身提供單一操作介面以及物理域彈性耦合的設定方法,能在短時間內熟悉軟體建模,有效幫助問題的解決。軟體的Wave Optics module可以模擬光波與電磁波的時間傳播、頻域分析、能量消散、阻抗等等問題。
課程設計讓學員可以了解COMSOL操作,從理論到元件的模擬,能夠學習到Meta-surface模擬與分析。課程中也針對COMSOL APP(UI介面加FEM Model)做應用層面及工業界上優勢的介紹,並包含一個COMSOL APP的實機操作,與COMSOL Compiler的操作介紹,讓學員能快速了解COMSOL APP在模擬開發上的實用性。