本发明涉及一种基于超表面的光学薄膜材料、构建方法及其应用，包括多个纳米结构单元，纳米结构单元包括方形的工作面和刻蚀在工作面的纳米砖，以平行于工作面的两条边的方向分别为x轴和y轴建立xoy坐标系，纳米砖上与工作面平行的面上的两条边分别为边L和边W，纳米砖的转向角为纳米砖的边L与x轴的夹角θ，多个纳米结构单元中的纳米砖以不尽相同的尺寸和传输相位η在多个工作面上排列形成纳米砖阵列；确定该纳米砖的转向角和传输相位的构建方法以及该光学薄膜材料在防伪上的应用。本发明所的基于超表面的光学薄膜材料，复合叠加两种相位控制方式和一种强度控制方式，三种控制方式可分别独立调控并互不影响，为防伪提供了新思路。