本发明公开了一种可实现非对称传输的单层纳米结构超表面及其设计方法，超表面由介质基底及排布在上面的硅纳米砖单元结构组成。所有纳米砖的长轴、短轴长度以及高度相同，纳米砖的方向角不同，通过巧妙的设计纳米砖的方向，利用圆偏振光从纳米砖正向和反向入射时会产生相位相反的相位延迟，当左圆偏振光分别从超表面的正向和反向入射时，在超表面的菲涅尔区域会分别产生两幅不相关的全息图像，生成的全息图像具有高保真度、宽频响应和串扰低的优点。本发明可用于高端防伪、高端显示、虚拟现实、增强现实等领域，为未来的显示技术及安全技术开辟出一条新的路径。