介電超構表面（metasurfaces）是當前光學領域最前沿的研究和應用方向之一，其不僅具有低損耗優勢，還能實現亞波長級的器件厚度。此外，它們還能在振幅、相位和偏振等多個維度上自由調控光。

這種傳統光學元件所缺乏的能力對于未來光學系統的集成化、微型化和規模化具有重要意義。因此，介電超構表面吸引了越來越多的業界關注。據麥姆斯咨詢介紹，劍橋大學的一支研究團隊開發出了一種基于液晶的新型可調介電超構表面，研究成果已發表于Advanced Devices & Instrumentation。

通過利用介電超構表面對液晶的固有配向（alignment）效應及其電氣可控特性，消除了液晶配向層材料及相關工藝的需求，從而節省了器件制造時間和成本。這對硅基液晶（LCoS）等器件具有實際意義。

液晶配向質量表征結果

研究小組通過測量器件不同角度的透射率，定量研究了超構表面本身對液晶配向效應的強度。他們得到了明暗之間25.6的對比度。與此同時，研究團隊還在實驗中實現了近紅外通信波段94%的調制深度。

正交偏振器間不同面內角度捕捉的液晶配向超構表面（LCAM）器件光學圖像

本研究提出了一種基于液晶的新型電控超構表面。通過利用超構表面對液晶的固有配向效應，省去了傳統液晶器件中的配向過程，從而為傳統液晶器件帶來了巨大的經濟價值。

此外，由于超構表面具有亞波長特性，理論上可以將器件做得非常薄，從而有效提高液晶器件的響應速度和分辨率。對于傳統液晶器件（例如LCoS）而言，集成了超構表面的液晶器件具有重要的研究價值。