下一代智能成像与视觉系统对光学计算硬件提出了紧凑性与可调性的新要求，以实现高速、低功耗的图像处理。这些需求推动了计算型超表面的发展，旨在实现高效的前端模拟光学预处理，特别是在边缘检测能力方面。然而，目前仍缺乏可重构或可编程的方案，而这些方案将在系统层面显著提升相关器件的影响力。本研究提出并实验演示了一种可重构的平面光学图像处理器，基于低损耗相变非局域超表面。该超表面可通过调节相变材料在非晶态与晶态之间的转变，在空间频率域中实现不同的传递函数，从而在同一器件上实现边缘检测与明场成像两种模式。该器件兼容数值孔径约为0.5，适用于高分辨率相干光学显微成像。基于相变材料的可重构非局域超表面理念有望推动人工智能辅助成像与视觉器件的发展，支持具备多任务切换能力的新兴应用。成果以题为 “Nonlocal phase-change metaoptics for reconfigurable nonvolatile image processing” 发表于《Light: Science & Applications》上。牛津大学Harish Bhaskaran和埃克塞特大学C. David Wright为论文共同通讯作者。
展开剩余61%图1：双功能相变非局域超表面。
图2：非局域超表面随Sb2Se3相位变化的光学传输特性。
图3：超表面在k空间的二维传递函数计算。
图4：边缘检测和明场成像模式。
图5：用于显微镜的双功能元盖玻片。
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