超透镜具有操纵光的能力以及大幅减小光学元件尺寸和厚度的潜力，显示出巨大的前景，特别是对于近红外区域的应用。然而，制造成本昂贵。目前，单个指甲大小的超透镜的生产成本为数千美元。
除了过高的生产成本之外，传统制造技术的局限性(包括图案化区域小和产量低)阻碍了超透镜技术的商业化。
支持用于激光雷达等应用的超透镜的大规模生产和微型医疗设备方面，浦项科技大学 (POSTECH) 和高丽大学的研究人员合作开发了两种方法，用于可扩展、晶圆级制造在近红外区域运行的超透镜。该团队设计的技术可以将超透镜的生产成本降低多达 1000 倍。
超透镜是使用光刻技术制造的，这是一种利用光在硅晶片上压印图案的过程。通常，光的分辨率与其波长成反比，这意味着波长越短，分辨率越高，从而能够创建更精细、更详细的结构。对于他们的超镜头，该团队选择使用深紫外光刻，这是一种使用较短波长的紫外光的过程。
研究人员开发的第一种方法是为生产和制造与偏振无关的超透镜(即无论入射光的偏振状态如何而始终保持性能的透镜)而设计的。
为了构建在红外区域有效的超透镜，该团队开发了一种在红外区域具有高折射率和低损耗的材料。他们将这种材料集成到大规模生产过程中，在 8 英寸晶圆上制造出直径为 1 厘米、数值孔径为 0.53 的偏振无关红外超透镜。
超透镜表现出卓越的光收集能力和接近衍射极限的高分辨率。超透镜的圆柱形结构增强了其与偏振无关的特性，无论光振动的方向如何，都能确保良好的性能。研究人员证实了超透镜在 940 nm 波长下的聚焦效率。
该团队还开发了一种大规模生产偏振相关超透镜(即根据入射光偏振方向表现出不同光学特性的透镜)的方法。
对于这种方法，该团队使用了纳米压印，这是一种使用模具打印纳米结构的经济高效的工艺。研究人员使用由硅和纳米颗粒嵌入树脂制成的矩形结构制造了超透镜。他们批量生产了直径为 5 毫米的偏振相关超透镜，由 4 英寸晶圆上约一亿个矩形纳米结构组成。超透镜的数值孔径为 0.53。人们发现超透镜矩形结构的偏振相关特性可以有效地响应光振动的方向。
研究人员通过对 1951 年美国空军分辨率测试目标进行成像并通过生物成像，展示了这两种类型的超透镜的高分辨率能力，这两种超透镜是根据在大表面上批量生产透镜的方法制造的。他们集成了高分辨率成像系统来观察洋葱表皮等样品，并确认了将其制造超透镜的方法商业化的潜力。
研究人员的超透镜生产方法可以克服传统的逐一超透镜生产工艺的局限性。新方法有助于创建具有偏振无关和偏振相关特性的光学器件，适合特定应用，同时将产量降低到传统方法价格的千分之一。
这些技术可以为超透镜的大规模生产和大规模制造提供一种经济有效的途径，加速先进光学技术超透镜的商业化。
领导这项研究的 Junsuk Rho 教授表示：“我们已经实现了晶圆级高性能超透镜的精确快速生产，尺寸达到厘米级。” “我们的目标是通过这项研究加速超透镜的工业化，促进高效光学设备和光学技术的进步。”
