从“光为什么会在边缘拐弯”说起用激光笔照一片剃须刀片的边缘，墙上阴影的边界并不是一条干净利落的黑线：紧贴边缘会出现几道明暗相间的细条纹，阴影内部也隐约透进一点光。这个现象就是衍射（diffraction）——波遇到孔径、边缘或周期性结构时偏离直线传播，并在空间上重新分布强度。 几何光学把光当成沿直线传播的射线，对这种现

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分类精度。从 ADC 瓶颈、架构原理、精度实验

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。

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 1.2 nm 分辨率、80 多个光谱点，并实测了滤

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。