图21通过TPL与活化和非活化树脂制成的成对聚合物片的显微镜图像 。
类似地 ， Formanek及其同事展示了基于TPL结合化学镀的金属微/纳米结构的3D制造 。 MLA被用于产生分布在大面积上的许多相同图案的结构 。 在其制造过程中 ， TPL在化学改性树脂内进行 ， 通过MLA在先前失活的玻璃基板上产生多个结构 。 最初 ， 为了获得失活基质 ， 将载玻片清洁、干燥并在5%的二甲基二氯硅烷甲苯溶液中浸泡1分钟 ， 然后用甲醇洗涤 ， 形成一层疏水涂层 。 随后 ， 在微加工工艺之后 ， 用SnCl2对结构的表面进行预处理 ， 以提高与聚合树脂的金属粘合性 。 最后 ， 通过化学镀沉积银 ， 产生厚度控制、均匀涂覆的自立金属3D结构 ， 如图22所示 。 这种金属化技术可以通过使基底疏水产生许多高导电结构 ， 或者也可以在金属涂层基底上产生数百个隔离绝缘体 。
图22（a）选择性涂覆有小银颗粒的2D聚合物结构的SEM图像 。 （b）由支撑螺旋结构的立方体组成的镀银聚合物结构的SEM图像 。
热蒸发和溅射涂层等视线沉积技术也可以与TPL集成 ， 以快速实现真正的三维超材料结构 。 溅射技术主要用于通过控制晶体结构和表面粗糙度来沉积金属和氧化物膜 。 为了有效溅射 ， 轰击离子和被轰击的原子必须具有相同的原子量 ， 以最大化动量传递 。 Sadeqi及其同事进一步通过TPL制造了几种超材料 。 金属化通过两种技术进行 ， 即冲压（手动将模板浸入金属膏中）和溅射 。 他们比较了两种制造的结构 ， 并在实验上证明了溅射技术产生的涂层厚度相对均匀 。 然而 ， 在他们的一种新型超材料嵌入式几何光学（MEGO）设计中 ， 称为全向半球形蛾眼吸收体 ， 类似于图23（a）所示的蛾眼 ， 涂层通过冲压进行 。 这是因为溅射和湿法蚀刻不适用于弯曲基板 。 他们表明 ， 这种超材料是在弯曲基板上制造的角度不敏感窄带超材料吸收体的首次实现 。 他们指出 ， 这种元件可用于未来的隐形装置 ， 以增强光学性能 。 还进行了光学抛物面反射器与基于频率选择性超材料的透射滤波器的集成 ， 以实现图24所示的独特抛物面MEGO反射器装置 。 其设计方式是 ， MEGO反射镜在可放置探测器的选择性频率的单个焦点处反射光束 。
图23 a）蛾眼MEGO吸收器的CAD模型 。 b）制造和镀银结构 。 c）器件在不同传播角下随θ变化的示意图 。 d）作为θ函数的吸收体透射谱 。
图24 MEGO抛物面反射器的制造流程 。
Staude和团队通过利用多重光刻胶技术并结合金属蒸发和标准剥离程序集成TPL和EBL等多种技术来克服这一问题 ， 以产生高分辨率的3D金属结构 ， 选择性地均匀涂覆 ， 如图25所示 。 在他们的技术中 ， 最初 ， 用IP-L负色调光致抗蚀剂旋涂玻璃基板 ， 并进行TPL以产生永久性3D聚合物结构 。 最后 ， 在显影的光刻胶上溅射ITO ， 以防止EBL过程中表面电荷积聚 。 随后 ， 将足够厚的PMMA层旋转到聚合结构上的同一基板上 。 然后采用EBL在PMMA上写入高分辨率图案 。 在PMMA显影后 ， 通过电子束蒸发在样品图案上沉积50 nm厚的金膜 。 最后 ， 使用标准剥离程序去除PMMA ， 并将这些金图案均匀地嵌入到双光子聚合结构上的所需位置 ， 如图26所示 。 然而 ， 标准剥离程序确实存在一些主要缺点 ， 如保留和再沉积 。
图25 通过TPL和EBL的混合3D纳米制造工艺示意图 。
图26 通过混合纳米制造技术实现的若干结构的SEM图像 。 （a）选择性金属化 。 （b）短金纳米线与TPL光致抗蚀剂线对齐 ， 形成Ω形结构 。 （c） -（d）受各种设计启发的3D纳米天线 。 （e）直立SRR的2D阵列 。
除了磁共振成像外 ， 分辨率超过衍射极限的完美透镜也是最受欢迎的课题之一 。 在传统光学系统中 ， 分辨间距小于（其中n为折射率）的两点是不可能的 。 这是因为物体的特征是由倏逝波携带的 ， 在到达图像平面之前 ， 倏逝波呈指数衰减 。 为了克服这一问题 ， Pendry提出了一种负折射率（NIR）超材料 ， 它利用了倏逝波和传播波的特性 ， 形成了一个完美的透镜 ， 用于成像超过衍射极限 。 图27描述了用于成像的NIR超材料的工作 。
图27 一种NIR超材料 ， 最初将光与法线弯曲成负角度 ， 最终会聚到透镜背面的一个点 ， 形成图像 。
变换光学是光学的一个快速发展的分支 ， 它通过空间裁剪受费马原理、折射定律和斯奈尔定律支配的材料特性来处理光路的精确控制 。 隐形隐身和超透镜是变换光学的一些应用 。 如图28（a）所示 ， 超透镜由薄银板组成 ， 银板通过间隔层与物体分离 ， 并在相对侧涂有成像材料 ， 仔细设计 ， 使表面等离子体与物体的倏逝波匹配 。 完美透镜的关键在于表面等离子体激元对倏逝波的增强 。 如图28（b）所示 ， 捕获的图像在所有方向上一致地复制了对象掩模的精细特征 。
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