Мета-поверхность исправляет хроматические аберрации во всех видах линз

Сегодняшние оптические системы — от камер на смартфонах до ультрасовременных микроскопов — используют технологию, которая не сильно изменилась с середины 1700-х годов. Сложные линзы, изобретенные около 1730 года, исправляют хроматические аберрации, которые заставляют линзы фокусировать различные длины волн света в разных местах.

Эти многослойные линзы являются громоздкими, дорогими и требуют точной полировки или формования и очень тщательного оптического выравнивания. Теперь группа исследователей из Школы инженеров и прикладных наук Гарварда Джона А. Полсона (SEAS) задает вопрос: не настала ли пора для обновления?

Исследователи SEAS разработали так называемый метакорректор — однослойную поверхность наноструктур, которая может корректировать хроматические аберрации по видимому спектру и может быть включена в коммерческие оптические системы — от простых линз до высококачественных микроскопов.

Метакорректор устранял хроматические аберрации в коммерческой линзе по всему спектру видимого света. Устройство также работает для суперкомплексных целей с 14 объективами, используемыми в микроскопах с высоким разрешением.

«Наша технология может работать в сочетании с традиционными оптическими компонентами преломления для повышения производительности, значительно снижая сложность и производительность системы для широкого спектра приложений большого объема», — сказал Федерико Капассо, профессор прикладной физики и старший научный сотрудник по электротехнике в SEAS.

В предыдущих исследованиях ученые продемонстрировали, что для манипулирования фазой, амплитудой и поляризацией света и создания новых ультракомпактных оптических устройств, включая плоские линзы, можно использовать метаповерхности, массивы нанопилларов, расположенных на расстоянии менее длины волны. В этом исследовании используются те же принципы для настройки и контроля эффективного показателя преломления каждого нанопиллара, так что все длины волн приводятся метакорректором в одну и ту же точку фокусировки.

  Недорогое устройство на основе чипов может изменить спектрометрию

«Использование метакорректоров принципиально отличается от традиционных методов коррекции аберрации, таких как каскадные рефракционные оптические компоненты или использование дифракционных элементов, поскольку это связано с разработкой наноструктур», — сказал Александр Чжу, соавтор исследования. «Это означает, что мы можем выйти за рамки материальных ограничений линз и получить гораздо лучшие результаты».

Источник: ab-news.ru

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться для отправки комментария.