薄透镜成像原理：物距、像距与放大率
从薄透镜的聚焦规则出发，用三条特征光线推导成像公式 1/f=1/u+1/v，解释实像与虚像、放大率与三种典型物距，并落到眼睛、相机和放大镜的定量工作方式。
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文献解读 | 超表面分束器：144 路并行、总容量超 28 Tbps 的无线光通信（Nature Communications 2024）
解读 Nature Communications 2024 年一篇代表性论文：用 12×12 光纤阵列加一片毫米级硅超表面做成光束分束器，把 120° 视场分成 144 路彼此独立的通信光束，靠波分复用把单路推到 200 Gbps、整机容量超过 28 Tbps，再用偏振复用实现无盲区、无串扰的室内全覆盖。
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文献解读 | 透射式超表面目镜：宽视场 AR 近眼显示（Nature Communications 2018）
解读 Nature Communications 2018 年一篇代表性论文：用一张 20 毫米口径的透射式超表面目镜（see-through metalens）实现宽视场 AR 近眼显示。论文把 Pancharatnam–Berry 相位编码进矩形纳米棒朝向角，让同偏振光“透明”、交叉偏振光聚焦，再用三片二色镜消色差，得到单色 90°、全彩 76° ...
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文献解读 | 超表面增强型激光雷达：把 2° 声光扫描扩成 150°×150° 大视场（Nature Communications 2022）
解读 Nature Communications 2022 年一篇代表性论文：把约 2° 小视场的声光偏转器与 1 厘米无源超表面级联，用超表面静态相位设计把扫描视场扩展到 150°×150°，实现 kHz 级帧率与仿人眼多区成像。从 LiDAR 扫描的两难、位置—角度映射原理、纳米压印制造到实验结果逐图讲透。
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文献解读 | 全模拟光电融合芯片 ACCEL：光子算得快、电子算得准（Nature 2023）
解读 Nature 2023 年清华团队的 ACCEL 芯片：用衍射光学计算（OAC）在光域以光速完成特征提取，再由光电二极管阵列加 SRAM 二值权重的模拟电子计算（EAC）直接分类，全程无需模数转换器（ADC）。系统实测能效 74.8 POPS/W、速度 4.6 POPS（超 99% 由光学实现）、单帧延迟 72 ns，并在低光下保持接近数字网络的...
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文献解读 | 无序超表面单次曝光全斯托克斯偏振成像（Nature Communications 2023）
解读 Nature Communications 2023 一篇代表性论文：用平均二向色性仅约 65% 的无序超表面阵列，配合掩膜感知的深度压缩感知重建，实现单次曝光、覆盖全部四个斯托克斯参数（含圆偏振 S3）的偏振成像，测量精度与商用偏振仪相当。从偏振成像难题、弱二向色性物理、压缩感知理论到实验结果完整讲透，并逐图解读六张论文原图。
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文献解读 | 折叠超表面光谱仪：把一台光谱仪折进 7 立方毫米的玻璃片
解读 Nature Communications 2018 年论文《Compact folded metasurface spectrometer》：加州理工学院 Faraon 组把色散与聚焦功能做成三块反射式超表面，一次性光刻在 1 毫米厚的玻璃衬底上，光在衬底内部多次反射折叠传播，器件体积约 7 立方毫米，在 760–860 nm 波段实现约 1....
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高斯光束原理：腰斑、瑞利长度与光束质量 M²
从“激光为什么不是一束完美的平行光”切入，讲清激光器最常见的输出形态——高斯光束：横向强度分布、腰斑、瑞利长度、发散角，以及真实光束的 M² 因子和用 ABCD 矩阵计算透镜聚焦的方法。
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全息术原理：干涉记录与衍射重建
从“普通照片为什么存不下三维”切入，讲清全息术的物理本质：用物光与参考光的干涉把波前相位“编码”进强度条纹，再用衍射光栅效应把波前“还原”出来。覆盖 Gabor 两步设想、记录公式、重建机制、离轴技术、彩虹全息防伪与数字全息应用。
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