由等离子体材料和超材料制成的超透镜可以在亚衍射尺度上成像特征。
然而，固有的损失限制了超级镜头的图像分辨率，阻碍了他们的广泛应用。
为了补偿超成像系统中的光学损耗，香港大学(以下简称HKU)团队设计了一种提供虚拟增益的方法。
为此，他们根据实际频率的测量结果合成了一种复杂频率的激励波。
通过合成频率波照射材料，该团队能够实现虚拟增益实验和亚波长特征提取。
香港大学的多频方法可以提供一个实用的解决方案，以克服用于成像，传感和纳米光子电路等离子体系统的内在损失。
该团队称，复杂的频率波不可能是物理波。
否则，当时间达到正或负无穷大时，它们就会发散。
因此，任何复杂频率波的实际应用都需要及时截断，以避免发散。
该团队使用傅里叶变换，改变一个信号或模式从它的时间或空间表示到它的频率，把截断的复杂频率波分解成不同实际频率的多个组成部分。
这使得研究人员能够在各种应用中实现复杂的频率波，包括超成像。
该团队在固定时间间隔内进行了多个实际频率的光学测量，并能够通过数学组合实际频率的测量来构建一个复杂频率系统的光学响应。
使用多频方法，该团队实现了虚拟增益实验和观察亚波长图像。
Shuang Zhang教授说：“为了解决一些重要应用中的光损耗问题，我们提出了一种实用的解决方案，利用一种新的合成复波激发获得虚增益，然后补偿光学系统的固有损耗。
作为验证，我们将这种方法应用于超透镜成像机理，从理论上显著提高了成像分辨率。”
该团队说，他们在微波频率下使用双曲线超材料和在光学频率范围内的极化子超材料进行超成像。
Fuxin Guan研究员说：“正如预期的那样，我们获得了与理论预测已知的出色成像结果。”
双曲超材料可以携带具有非常大的波矢量，可以传输非常小的特征尺寸信息。
然而，波矢量越大，波对光损耗越敏感。
因此，在存在损失的情况下，小特征尺寸的信息会在双曲超材料内部传播过程中丢失。
该团队发现，通过适当组合在不同实际频率下测得的模糊图像，可以在复杂频率下形成具有亚波长分辨率的清晰图像。
为了用光学频率来演示多频方法，该团队使用了一种由碳化硅(SiC)声子晶体制成的光学超透镜，其远红外波长在10 μm左右。
在声子晶体中，晶体振动可以与光耦合产生超成像效果。
然而，损失仍然是空间分辨率的一个限制因素。
该团队发现，虽然空间分辨率受到所有实际频率损失的限制，但是可以通过由多个频率成分组成的合成复杂频率波获得超高分辨率成像。
Xiang Zhang说：“这项工作提供了一个解决方案，以克服光学系统的光损耗，这是在纳米光子学长期存在的问题。
这种合成的复频率方法可以很容易地推广到其他应用，包括分子传感和纳米光子集成电路。”
此外，多频方法是普遍适用的，可用于解决其他波系统的损失，包括声波，弹性波和量子波，提高成像质量到一个新的高度。
