南安普顿大学博士：面向机器视觉与紧凑光学系统的超表面

项目2048 · University of Southampton · Faculty of Engineering and Physical Sciences

所在国家或地区: 英国
申请截止日期: 2027-08-31（具体时刻请核对原始公告）
资助信息: 本题明确写由EPSRC研究项目Future Advanced Metrology Hub（524363101）资助，但未给个人奖助额度、月数或完整海外费用条款。不能由团队经费总额推算个人资金。国际与本地申请者可竞争不同资助，符合条件者的Horizon Europe减免可覆盖海外与本土学费差；个人适用条件、月数及金额未列，不能当作已落实完整海外奖学金。

申请工作台

保存项目，围绕当前机会准备申请。截止日期和资格请以原始公告为准。

项目介绍

项目概览

南安普顿大学拟发展并演示先进双层超表面光学元件，研究单层超透镜在视场、数值孔径、效率及离轴像差之间的权衡。导师为Kevin MacDonald教授和Xu Fang博士，研究结合逆向设计、制造约束与纳米加工。正式申请电子与电气工程博士，课程代码7092。

项目详情

超表面由亚波长纳米结构的平面阵列组成，可在极薄材料层内控制电磁波。若替代厚重玻璃或晶体光学元件，有望缩小系统体积和重量。单层超表面虽已用于轴向聚焦、光束偏转及结构光产生，离轴像差及性能权衡仍限制高保真成像和波前控制，例如微型内窥镜、光学计量及车载激光雷达。

双层结构可能缓解上述问题，也可能提供块体或单层透镜不具备的光学功能，但设计与制造难度更高。博士拟利用面向可制造性的计算和逆向设计方法，并依托学校纳米加工设施，演示双层元件的应用潜力和可规模制造路径。公告没有给出已经达到的成像指标、制造良率或可量产器件。

公告将纳米光子团队介绍为由不同国籍学生、博士后和教师构成，研究亚波长尺度材料及光—物质相互作用，潜在应用涵盖计量、传感、超分辨成像、信息处理与先进制造。公告称团队目前EPSRC大型研究经费合计超过2000万英镑；这是团队背景，并非个人博士已获经费。

ORC介绍称拥有90余个实验室及约200名研究人员，覆盖光学与光子学。训练包括光子学课程、报告写作、项目及时间管理、演讲与研究安全。课题提供学习实验光子学、计算电磁建模、纳米制造、机器学习与人工智能，以及电子和光学显微技术的机会。关于学生通常发表多篇论文、参加重要会议的描述，不能变成个人发表或差旅保证。

申请者须有英国2:1荣誉学位或国际等值，相关方向包括物理、光学与光子学、纳米材料科学或其他相关学科。公告未另要求硕士，也未指定必须已有的编程语言或加工技能，实际训练和资源安排应与导师确认。

【资助说明】

公告介绍面向英国本地和国际学生的多种竞争性资助机会。符合条件的学生可由Horizon Europe学费减免覆盖海外与英国本土学费之差，但公告未在本题中说明个人适用条件，不能理解为所有海外申请者自动获得完整奖学金。本题明确写由EPSRC研究项目Future Advanced Metrology Hub（524363101）资助，但未给个人奖助额度、月数或完整海外费用条款。不能由团队经费总额推算个人资金。

资助滚动分配，学校鼓励尽早申请以增加被考虑的机会。EPSRC研究项目支持与Horizon Europe学费差额减免并未在公告中组合为明确的个人奖助方案，仍须确认学费、生活津贴的具体覆盖和支付月数。公告没有列个人津贴标准、完整资助期限、签证或移民健康附加费由谁支付，也未列明预先存在的个人授奖承诺。

申请要点

通过学校在线系统选择Research、2027／28学年、工程与物理科学学院，再选择全日制或非全日制，搜索PhD Electronic & Electrical Engineering（7092），并在申请第2部分填写导师姓名。公告列出的申请材料包括简历、两份学术推荐、截至申请时的学位成绩单与证书，以及适用时的英语资格证明。申请日期与奖助分配并非同一安排，宜尽早确认资助批次、开学及经费衔接。

申请流程的一般问题可联系doctoralcollege-admissions@soton.ac.uk；首次研究咨询可发至kfm1@soton.ac.uk。研究咨询与正式提交是不同步骤，公告没有给定特定考试分数、个人资助结果或全部时间安排，具体要求须向学院确认。

学校光电研究环境重视平等、多样性与包容，欢迎不同背景及有职业中断经历的申请者，并考虑灵活工作安排。公告介绍了学校的产假、校内托育、员工福利及可持续发展政策，但没有逐项确定这名博士生的个人待遇或雇佣身份，应以适用的学生及奖助条款为准。

【时间及待确认问题】

页面所列申请截止为2027年8月31日，未列钟点或时区。资助滚动分配，应尽早确认该日期之前是否仍有适用经费，不能把截止日期当作经费保留承诺。具体开学日期、国际费用覆盖条件、个人资助金额和月数、资源及导师分工均需进一步确认。

查看收录来源与申请要求

收录来源可能是学校或招聘平台；正式申请入口及最新要求请核对公告与下方报告中的官方来源。

项目深度调研报告

报告生成记录：2026-10-21。生成日期不代表招聘方确认项目仍开放。

资料更新记录：2026-10-21。申请前请再次核对原始公告。

博士项目深度调研报告：面向机器视觉与紧凑光子学的超表面

快速判断

这项研究关注一个具体问题：增加第二层图案化光学结构，能否改善单层超透镜的成像权衡，同时保留实际加工的可行性。课题的价值在于打通计算设计、加工约束与器件演示，适合希望把波动光学研究推进到实际器件的方向。机器学习是可能使用的方法之一，研究并不限于软件。官网所列申请截止为 2027年8月31日 ，未公布钟点和时区。资助竞争滚动进行，最终截止日并不保证届时仍有带资助名额。

课题依托ORC研究环境，正式申请则明确采用 2027／28学年、PhD Electronic & Electrical Engineering、7092 。符合资格的中国申请者可竞争Southampton–CSC的完整学费及生活支持，截止更早： 2026年12月31日英国时间16:00 。个人能否获奖、获得多少个月支持仍待确定。申请前宜同时确认学历认定、奖学金流程和首个双层元件演示目标。面向国际生开放资助，与个人获奖是两个阶段。

研究问题与博士工作

超表面通过亚波长结构的平面阵列控制光。用它替代厚重的玻璃或晶体元件，有望缩小系统、减轻重量；不过，元件更薄仍须以有效成像为前提。公告指出，单层超透镜存在视场与数值孔径、效率之间的权衡，也受离轴像差限制。微型内窥镜、光学计量和车载LiDAR等应用需要高保真成像或精确波前控制，因此尤其受这些限制影响。

博士将发展并演示 双层超表面光学元件 ，结合面向可制造性的计算逆向设计和学校纳米加工设施。双层结构可增加光学自由度、扩展功能，也会提高设计和加工难度。研究须检验：模拟中的性能收益，在实际加工和光学测试后能否保留。可规模制造是拟探索的方向，尚不能据此认定生产工艺、临床设备或车载传感器已获验证。

据此可以讨论三个研究环节：确定光学功能及单层比较基准；在加工约束内寻找双层设计；将制成器件的表现与预测比较。这是基于公告目标作出的研究思路分析，具体工作安排仍需与导师商定。公告没有规定波长、几何、优化算法、样品数量或加工配方。训练机会包括实验光子学、计算电磁建模、纳米制造、ML／AI和电子／光学显微。这些属于博士期间的训练机会，不能全部提升为申请前必须具备的技能。当前项目及申请说明。

学校、学科与博士培养

授予学位的是英国 University of Southampton ，项目隶属工程与物理科学学部。ORC／Nanophotonics提供研究环境，电子与电气工程项目对应正式注册。合作论文中的国外机构署名，并不意味着联合授予学位。

ECS将标准博士描述为三年研究学位；同时公布的学籍范围为 全日制2—4年、非全日制3—7年 ，学籍截至提交论文。这些期限描述注册安排，奖学金支付月数须另看授奖条款。研究方法、可迁移技能训练，与本题的光子学课程、报告写作、项目及时间管理、演讲和安全训练互补。申请材料另包括简短研究兴趣陈述、两名现任学术推荐人的机构邮箱；英语要求为 IELTS总分6.5、每项6.0，证书在两年内 。本题应参照ECS规则，不能套用ORC的另一套语言门槛。ECS博士培养。

学校在 QS世界大学排名2027并列第111 ，该名次反映大学综合表现，不能用于认定超表面博士项目的排名。QS当前排名。ORC表示其研究为 REF 2021 General Engineering 单元作出贡献，该单元GPA和Power均列英国第四，评估范围更广。机构介绍的设施及人员统计，与本题所写“90余实验室／约200名研究人员”口径不同，不宜合并，也不等于个人可使用全部设施。该页举出的英国／欧盟奖学金也不是已落实给中国7092学生的奖项。ORC机构资料。

导师、科学基础与研究条件

光子学教授 Kevin MacDonald 担任首席导师；当前资料列出他在Nanophotonics团队以及计量、智能纳米制造在研项目中的工作。MacDonald资料。共同导师 Xu Fang 当前职称为Lecturer，ECS个人介绍亦用Assistant Professor解释。他结合先进数值模拟与纳米加工，研究用于车载和医疗传感的超表面。研究方向与本题相符，具体日常指导分工尚未公布。Fang资料。

三篇正式原研分别提供光学控制与集成设计基础：

2026年：Coherent all-optical tuning of a large-area phase-gradient metasurface ，JOSAB 43(2)，344—350 ，DOI 10.1364/JOSAB.582723 ， 2026年1月29日 发表。全部作者为 Zhiping He、Xu Fang、Juejun Hu ；Fang第二作者兼通讯作者。完整正式摘要介绍了一种数值验证方案：结合Fresnel分区内的相干照明与逐区直接搜索，无须逐个驱动超原子相位，即可实现连续光束偏转。其贡献在于可扩展的光学设计，不能当作已制成双层成像原型的证据。卷期月份为2026年2月。正式论文。
2023年：Metasurfaces integrated with a single-mode waveguide array for off-chip wavefront shaping ，Optics Express 31(10)，15876—15887 ，DOI 10.1364/OE.488959 ， 4月26日 在线、 2023年5月8日 卷期。全部作者为 Siyu Chen、Jianzhi Huang、Shengqi Yin、Milan M. Milosevic、Hailong Pi、Jize Yan、Harold M. H. Chong、Xu Fang ；Fang为末位作者兼通讯作者。发表版完整摘要比较了窄单模波导阵列与易发生模式畸变的宽波导，并对光束偏转器及聚焦超透镜作了设计和 数值研究 。这项工作支持紧凑芯片到自由空间的波前控制，尚不能证明双层器件已完成加工。发表版原始PDF。
2022年：Coherently switching the focusing characteristics of all-dielectric metalenses ，Optics Express 30(15)，27683—27693 ，DOI 10.1364/OE.461264 ， 7月14日 在线、 2022年7月18日 卷期。全部作者为 Fei He、Yu Feng、Hailong Pi、Jize Yan、Kevin F. MacDonald、Xu Fang 。MacDonald第五、Fang末位；所读原始资料尚不能核实两人的通讯身份。作者机构保存的完整摘要说明，可通过相干局部场控制焦点特性，无须改变材料或几何，包括焦距的二元切换和球面／轴锥透镜类型切换。这提供了可重构波前的思路，不能据此认定双层应用已制成。作者机构原始摘要。

与制造更直接相关的是 2025年MNE会议海报 ，讨论CMOS兼容单片集成多层超表面；作者依次为 Yuntian Ye、Hao Peng、Shengqi Yin、Jize Yan、Kian Shen Kiang、Xu Fang ，Fang为末位作者兼联系作者。其完整单句摘要与所读部分正文，提供了多层堆叠、平坦化的研究背景。它不计入三篇期刊原研，也没有独立证明制造良率、寿命或商业成熟度。机构海报记录。

本报告核读了三篇完整原始摘要、按顺序列出的全部作者，以及明确限定的页眉和正文片段； 没有完整通读任何一篇的Methods／Results／Conclusion组合，也未阅读补充材料 。部分直接PDF或机构访问失败，出版页面也出现“Please wait”；这些限制已保留，未据未读文字扩展实验或全文结论。

Nanophotonics团队可提供相关光学物理、超材料及纳米成像／计量研究支持。纳米加工设施介绍半导体和平面加工、集成、表征和训练。这些设施有助于评估课题可行性；个人设备使用安排、技术支持和耗材预算仍需确认。面试讨论宜把目标光学指标与实际加工容差、测量方案对应起来。

资助、学费与实际预算

公告列出 Future Advanced Metrology Hub（524363101） 及滚动竞争。该编号标示研究经费背景，不能代替个人奖学金金额，也不能唯一识别一个招生名额。团队合计 超过2000万英镑 属于团队经费，不能推算个人待遇。不同主题共用Hub，既不直接说明重复招生，也不足以确认各自拥有独立名额。

Southampton–CSC 提供公开的完整竞争路径：大学承担全额学费，CSC提供生活支持、旅费及相关津贴。资格为中国籍、 超过18岁 、持南安普顿博士录取、成绩 75%—80%或以上 、满足英语、没有博士学位，并属于五类之一：中国领先大学在读本科／硕士；海外在读硕士；海外硕士毕业 12个月内 且未回国；海外博士一年级、从第二年资助；本科毕业并在中国工作。截止为 2026年12月31日英国时间16:00 。学校预计二月底选定最终人选，随后向成功者发送学费减免信，并将提名情况通知CSC；被提名者三月申请生活费，CSC六月公布最终结果。个人实际津贴标准和支付月数尚未公布。CSC合作条件。

Horizon Europe学费减免 是独立的学费差额支持。资格包括已接受博士录取， 2027年8月1日至2028年1月31日 开始，在合资格国家永久居住 三年或以上 ，如果在永久居住地之外仅为学习而居住，该段时间不计入。公布名单不含中国。符合者自动获得最长 3.5年 英国与国际学费差额，不能作为生活津贴。通常居住中国内地者不能默认适用；是否符合这项居住条件，也不能仅凭中国国籍判断。当前Horizon条件。

中央 2027年 收费表明确列出电子与电气工程全日制国际学费 每年27,900英镑 ，本土费用 2027年春待定 。表内未找到对应2027年非全日制EEE金额，不能以ORC收费或课程页历史2026／27年度数据替代。 2027年8月1日起 开学的海外研究生学费逐年上涨。实际费用承担范围和期限须落实到个人授奖条款。年度学费表与政策。

官方估计大学宿舍 每周155—236英镑 ，含水电、Wi-Fi、Unilink和洗衣；私人租金 每周115英镑 不含这些附加项。食品购物 每周50英镑 。将宿舍周租按 52周 换算，仅住宿约为 8,060—12,272英镑 ，这是分析示例，不是2027年住房报价或完整预算。生活津贴尚未落实，暂不计算个人可支配结余。大学生活预算。当前学生 IHS每签证年776英镑 ，签证可能长于课程，个人能否报销未明。IHS官方标准。

申请匹配、材料与职业判断

公告列出的硬性学历要求是物理、光学／光子学、纳米材料或相关学科的英国 2:1或等值 ，没有另要求既有论文、指定编程语言或洁净室认证。建议通过既有研究说明电磁／波动光学理解、模拟与测量比较能力，以及对加工容差的认识。ML或加工经历可帮助说明准备，但公告没有把全部训练方法列为必修先决条件。

中国通用PGR页面写通常要求2:1本科、Merit硕士和有力研究计划，学历由认可机构授予。具体适用方式应与本题2:1及短陈述要求一起向招生方核实，不能自行追加一条所有人都必须已有硕士并另拟课题的规则。邻近授课型硕士的学校分档和百分制表，不能作为本题公布的博士分数线。中国学历指引。

正式系统选择Research、 2027／28、FEPS、全日制或非全日制、7092 ，第2部分填导师。项目要求 CV、两份学术推荐、截至申请时的成绩单及学位证书、适用时英语证明 ；ECS另列上文短陈述和推荐人机构邮箱。初次研究联系 kfm1@soton.ac.uk ，申请咨询 doctoralcollege-admissions@soton.ac.uk 。兴趣陈述可围绕光学与制造问题说明研究理解和准备，不宜把器件成功当成预设结果。

Student visa要求有资质学生担保机构的录取、资金证明及英语条件；境外通常可在开学前最多 六个月 申请。Student visa官方指引。向大学确认录取的 CAH3 和是否需要ATAS。非豁免申请者如研究适用，须在Student visa申请及开学前取得证书，申请免费。是否需要该证书取决于具体研究及个人条件，不能理解成中国申请者一律被排除；本报告也不预测个人审批结果。ATAS官方条件。

Photonics Leadership Group的2025报告 介绍英国广义光子学 2024年产出185亿英镑、从业84,800人 。这一广义行业背景说明光学设计、建模、制造和测试技能具有应用基础，不能据此推算双层超表面的市场规模、个人就业概率或工资。医疗、车载传感还需要博士光学元件之外的系统和行业验证。PLG行业证据。

下一步与待确认问题

申请前，确认中国学历等值、短陈述格式，以及较早资助截止前的CSC提名步骤。面试时问清以哪个应用和视场／NA／效率／离轴指标定义成功，逆向设计、制造、测量怎样分工，谁负责日常指导、工具训练及耗材。接受录取前，确认可用资助名额、开学日、学费和生活支持月数及涨幅、尚未公布的非全日制费用、初到支出和ATAS。这些问题分别对应申请、面试和接受录取的决策，不等于已经证实存在资金缺口或申请资格障碍。

证据与来源