几何相位的超表面透镜不同于传统折射透镜，相位波前的调制并不依赖于传播过程的累积相位，而是通过空间变化的单元结构改变局域偏振态，引入共轭的附加相位使光束聚焦。为了实现几何相位超透镜变参量结构的干涉制备，提出了空间变参量相位元件调制的傅里叶变换光学系统，利用4f光路的傅里叶变换原理以及相位元件衍射光线的几何传播特性，分析了相位元件空频、取向以及分布区域等对系统成像面光场特性的影响，阐明了空间变参量相位元件分段调制入射光，同时生成多个干涉光场实现变取向、变周期微米结构的制备方法。在此基础之上，利用设计制备的变参量相位元件，生成了圆、环分布下变参量干涉光场，制备了变取向、变周期，半径为1 892 μm的微米光栅结构，光栅取向为0°，125°，235°，周期分别为7.22，6.51，5.78 μm。该系统光路简单，易与投影曝光相集成，为基于空间变参量结构单元的几何相位超透镜的制备提供了一种新的途径。

裸眼3D显示是“元宇宙”的入口，是可以重新定义人机交互方式的变革性技术。经过百余年发展，裸眼3D显示已取得显著进步，但仍然存在视场角小、分辨率下降严重、运动视差受限和视疲劳等问题。光场裸眼3D显示本质上是多视角光场调控技术和方法研究。最近研究表明，微纳光子器件（衍射光栅、衍射透镜、超表面等）对光的强度、相位、偏振等参量具有灵活而精确的调控能力，有望解决裸眼3D显示长期存在的难题。然而，数英寸至上百英寸显示幅面的微纳光子器件在设计与制备层面都面临巨大挑战。本文具体分析了基于几何光学的裸眼3D显示局限性，从器件设计和微纳制备两方面详细介绍了基于平面光学的裸眼3D显示最新研究进展。最后总结了裸眼3D显示的未来发展方向和潜在应用领域。

移动电子设备已成为最重要的个人交互平台，具有轻薄型态和低功耗特质的裸眼3D显示亦成为重要研究领域。裸眼3D显示能否应用于移动电子设备，也成为3D显示是否能走进千家万户，影响人类生活习惯的一个重要评判标准。文中主要介绍和比较了与移动电子设备兼容的裸眼三维（3D）显示硬件实现方法和技术，主要包括屏障视差技术、柱透镜阵列技术、时空复用技术、集成成像显示、压缩光场显示和向量光场显示技术。文中进一步分析了现有技术的瓶颈与不足，阐释技术瓶颈的主要产生原因和解决途径，并对裸眼3D显示应用于平板显示的未来发展趋势进行了展望。