超透镜是一种二维平面透镜结构，是由超表面聚焦光的光学元件制成。被誉为2019年十大新兴技术之一。当折射率为正时，由于渐逝波的指数衰减率，传统透镜无法将光精确地聚焦到小于平方波长的区域。正如 恩斯特·卡尔·阿贝 所发现的，传统镜头会受到衍射极限的限制；然而，超透镜（或超级透镜）使用超材料通过获得 -1 的折射率来超越衍射极限。光进入超透镜，形成负角或负折射率，如图3所示，具有表面法线并经历双聚焦效果。为了获得超透镜，超材料必须同时具有负介电常数和负磁导率，以便转换有关亚波长物体的信息并再现图像而不会出现任何失真或信息丢失。透镜还可以在平板一侧的物体和透镜另一侧形成的图像之间投射渐逝波。

光线进入负折射率超材料

超透镜拥有体积更薄、重量更轻、成本更低、成像更好、更易集成的优点。 并且可通过调整结构的形状、旋转方向、高度等参数实现对光的偏振、相位和振幅等属性进行调控。超透镜可用于地震和海啸防护、超分辨率成像、量子光子学、非线性光学、生物传感、光路元件和光刻等许多其他应用。

传统透镜与超透镜对比