《光电工程》（Opto-Electronic Engineering，简称OEE）是中国科学院主管、中国科学院光电技术研究所和中国光学学会主办的国际学术刊物，创刊四十余年来一直致力于光电工程领域的学术交流。在科学问题和技术问题不断融合的今天，光电工程学科中的科学和技术边界越来越模糊，相互依赖性愈来愈强，为了促进光电工程领域理论和技术水平的提升，促进交叉学科的发展，促进革命性技术的不断诞生，本刊在未来将更加注重光电工程背后颠覆性理论和技术的报道。改版后，本刊将继续发挥中文核心期刊的作用，同时，为了加深国际学者对本领域的认识和了解，特在本刊中加入了英文长摘要。

超材料又称为超构材料，是一种人为构造的新型结构材料，具有超越自然材料的奇异物理（电磁、声学等）特性。在英文中，超材料被称为metamaterials，其中前缀meta-是从希腊语“μετα”借用而来，表示“超越”之意。

Jagdish Chandra Bose，物理学家，生物学家，生物物理学家，植物学家，考古学家，以及早期科幻小说家。J. C. Bose居住在当时英国殖民统治下的印度，率先研究无线电和微波光学，IEEE将其誉为无线电科学的先驱之一，并为植物学做出了重要贡献。

Victor Georgievich Veselago，前苏联莫斯科物理技术研究所物理学家，率先理论研究超材料。

John Brian Pendry爵士，英国帝国理工学院理论固体物理学家，以负折射率研究闻名科学界，首次提出“隐形斗篷”。

与电子的轨道角动量类似，光子也具有轨道角动量。光学轨道角动量在大容量光通信、微粒子操纵等方面具有广阔的应用前景。由于依赖于传播方向光程的累积，传统产生轨道角动量的光学器件体积庞大且笨重，不能满足集成和微纳光学系统的需求。采用梯度超表面能够实现涡旋光束产生器的小型化，但现有的梯度超表面多是通过离散结构实现，因此相位噪声大、产生的OAM 纯度比较低，且不能同时实现电光调控。近日，在《ACS Photonics》上的研究论文提出了连续型梯度超表面的概念，在超表面中同时引入表面等离子体相位延迟和自旋-轨道耦合诱导几何相位调制，成功实现了高纯度任意涡旋光束的产生。

全息光学是近代光学领域的一个重要分支。全息技术充分利用完整的电磁场振幅和位相信息实现对电磁场的重构。近些年来发展起来的计算全息技术通过电磁算法来计算得到包含振幅和位相信息的全息图，在外界光源的照射下可以产生预先设计的、虚拟的物体图像。现有的基于二元光学元件或空间光调制器等实现的位相型计算全息图，通常存在像元尺寸大和位相调控能力有限等限制，使得全息的视场角受限，难以实现大视场三维彩色全息。

激光与反激光可在单个腔体中彼此共存。激光是通过辐射的受激发射实现光放大，与之相反，反激光代表着激光发射的时间反转对应物。然而，美国的研究人员采用奇偶时间对称性原理，通过实验的方式在单个腔体（即CPA（相干完美吸收）激光器）中在相同频率下实现了激光与反激光现象。

表面等离激元结构色是一种由可见光与金属微纳结构相互作用而产生的颜色。为了分析不同金属微纳结构对可见光特性的调控特性，本文选取了几种典型结构包括纳米光栅，亚波长孔阵列及多层堆叠结构，探究了其选频机理以及滤色效果。本文主要介绍了近几年来相关领域的最新发展成果，并对不同器件的应用范围，现存问题以及发展趋势做出了评述。表面等离激元结构色微纳器件优秀的滤波特性以及良好的电学响应，使其在超高分辨率显示和远程实时光调控等领域具备重大潜力。

超构材料通常由亚波长的周期性谐振单元组成，具有自然材料所不具备的超常电磁特性，为操控电磁波提供了全新的技术途径。色散是材料的固有属性，调节亚波长结构的电磁共振可以实现奇异的色散特性，从而突破传统定律限制，实现对电磁波的任意操控，由此产生了一系列全新的应用，如超分辨成像/光刻、高效电磁吸收/辐射、平面光子器件等。本文总结了超构材料中色散调控的基本理论和几种典型方法，介绍了其在相关领域的应用，并对超构材料的发展前景作出展望。

五模式超材料由于具有各向异性的弹性模量，在声波调控和声隐身方面有重要的潜在应用，因此受到了国内外的广泛关注。本文从五模式超材料的基本概念出发，对布拉格散射型五模式超材料的声学性质、弹性及力学性质的研究进展进行详细介绍，进一步介绍了我们所研究的局域共振型五模式超材料的声学和弹性性质，并对五模式超材料的数值计算方法、加工制备和测试技术进行详细介绍。另外还对五模式超材料的目前尚未解决的科学及工程问题进行分析讨论。受到结构调控的局域共振型五模式超材料兼具各向异性弹性模量和局域共振型声子晶体低频完全声子禁带的特性，为低频声波减振降噪及低频声隐身带来新的设计思路。

热学超材料是超材料家族的新成员，从一开始就备受瞩目，尤其近年来得到迅猛发展。本文以热学超材料关键技术为主线，着眼于坐标变换的基本理论和先进超材料的新奇性质，综述了近年来热学超材料的研究进展，重点关注其在热隐身、热防护、热管理和热信息等方面的应用前景。基于热学超材料的研究现状和发展趋势，进行了系统性的分类梳理，分析和归纳了近年来相关研究的内容与特色，给出了未来热学超材料在隐身、热管理、信息等领域的研究展望。

如果热流大小和热流流向能像固体中的电流一样被调控，则将使热能调控拥有更广阔的应用前景。宏观热能调控最重要的手段是构建热功能材料，通过对宏观热扩散方程的空间变换，实现空间热导系统的非均匀分布，从而有效调控热流流向。这类基于变换热学的新型热功能材料可以实现热隐身与热伪装。

三维超材料是具有三维空间特定排布的亚波长人工周期结构，具有自然材料不具备的超常规物理性能。本文以三维超材料的电磁调控技术为线索，简要论述了近年来三维超材料在基础研究和制造工艺方面的研究现状；梳理了目前三维超材料的制造方法，包含印刷电路板及组装的方法、机械加工方法、3D打印技术、微纳制造工艺；选取电磁隐身罩、透镜天线、吸波器、柔性超材料等代表性应用类别，简述了三维超材料器件的电磁调控方法与实现手段，所涉及的超材料种类包括左手超材料、渐变折射率超材料、智能超材料等。基于目前三维超材料研究领域待解决的问题，对今后三维超材料的发展趋势进行了探讨。