微納光柵是一種可以對入射光場的振幅、波長、位相和偏振進行調制的微納光學結構，其結構復雜程度遠低于超表面，在傳感器、光通信、極弱光成像和光學偏振等領域具有廣泛的應用前景。然而，傳統光刻制造方法因其高昂的制造成本和復雜的工藝要求限制了微納光柵大規模的生產及應用。針對傳統制造方法中成本高、工藝復雜等問題，團隊基于全息光刻的新型無掩模工藝取得重要進展，成功研制出低成本、高性能的金屬納米光柵，并在可穿戴傳感、短波紅外偏振成像進行了驗證，相關論文陸續發表在ACS Applied Materials & Interfaces和Optics and Laser Technology國際頂級期刊。

可穿戴折射率傳感器（ACS AMI 2025）：傳統等離子體傳感器多基于剛性基板如硅、玻璃，難以與人體曲面貼合，限制了其在可穿戴設備中的應用。通過激光干涉光刻技術，團隊在PET基板上制備了高均勻性的銀光柵，工藝簡單、成本低，且能夠大規模生產。此外，成功將共振線寬壓縮至6.9 nm，提升了其靈敏度和性能因子。該傳感器在穩定性方面表現出色，即使在上百次彎曲、拉伸和液體浸泡等條件下，線寬變化小于3.6 nm，靈敏度波動小于1.3%。結合便攜光纖光譜儀，開發的便攜式檢測系統可實現毫秒級響應、無需實驗室環境即可實時檢測。結合微流控技術，能夠實現多種溶液的動態監測，為連續環境監測奠定基礎。該創新設計為可穿戴傳感器技術帶來了重要進展，具備廣泛的應用潛力，特別是在醫療健康、環境監測和智能交互等領域，未來有望與智能手機等消費級設備結合，推動實驗室級精度向消費級設備轉化（圖1）。

圖1.傳感器貼附在人體皮膚上進行測試

短波紅外金屬線柵偏振片（OLT 2025）：金屬線柵是一種非共振型光柵，它的消光比主要和光柵的周期成反比和金屬層的高度成正比。傳統金屬線柵主要由電子束光刻和離子束刻蝕的方法制作而來，這種方法不僅制作工藝復雜、成本高而且無法制作較高的光柵層而難以實現較高的消光比。為解決這一問題，團隊研究了免刻蝕的工藝方法，采用全息光刻與傾斜蒸鍍金屬薄膜兩個步驟制作了金屬線柵偏振片，不僅降低了紅外金屬線柵偏振片的制作難度和制作成本，而且實現了較高的金屬柵層，大幅提升了消光比。最終制作的金屬線柵偏振片在1 2.5 μm的平均消光比達到40 dB(TTM:TTE=10000:1)（圖2）。

圖2 .金屬線柵偏振片的測試結果與實物圖