傳統光學器件的技術參數與功能是固定的，這給光學器件與光學系統的實際應用帶來了諸多不便。如果能夠在現場調節光學器件的技術參數或功能，就可以大幅提升光學系統的工作性能。因此，可重構光學器件成為了近年來光學領域的研究焦點。

為了實現上述目的，清華大學和伯克利加州大學的研究人員創造性地提出使用相變材料二氧化釩，構建新型全固態的可重構光學平臺“超畫布”的方法。借助二氧化釩薄膜的相變熱滯回線，研究人員可以在超畫布上實現幾乎任意光學元件的快速寫入與無痕擦除。光學元件的寫入由低功率（約1 mW）的連續激光和三維移動平臺完成，整個過程中超畫布的溫度可以保持在90 ℃以下。光學元件的擦除依靠降低超畫布的溫度實現，最快僅需約1秒就可以完全擦除超畫布上所有的光學元件或圖案。

借助激光及溫度調節在超畫布上擦寫光學元件或圖案。

超畫布具有成本低、無需光刻、重構速度快等優點。文章中，研究人員首先基于超畫布演示了能夠偏折光線的可重構光學器件；接著，使用復數塊超畫布搭建了可重構光學系統樣機，對光學現象的動態轉變過程進行了觀測；最后，展示了使用超畫布進行物理仿真，以輔助光學器件設計工作的方法。

基于超畫布的可重構光學器件與可重構光學系統示意圖。

超畫布的研究促進了光學器件與光學系統技術的發展，此成果有潛力應用到光學計算、可重構光子電路、生物醫療、全息圖像等領域中。《先進材料》審稿人在評審意見中指出：“這篇文章展示了可調超表面領域的一個巨大的技術進步。”

清華大學尤政教授指導的精密儀器系2017屆博士畢業生董愷琛、伯克利加州大學已出站的博士后洪錫濬（Sukjoon Hong）和博士研究生鄧洋為該文章的共同第一作者。該項研究得到了中國國家自然科學基金、美國國家科學基金、清華-富士康納米科技研究中心等方面的支持。