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華人團隊開發出比紙薄的平面透鏡禁止寫入

2018-10-10 18:50

  新華社華盛頓10月9日電(記者 周舟)薄如紙張的眼鏡片、不凸起的手機鏡頭、微型醫學成像工具……華人領導的研究團隊近日研制出一種只有1微米厚的超薄平面透鏡,有望大幅降低光學器件的尺寸和重量。

  美國哥倫比亞大學應用物理學副教授虞南方團隊新近發表在《光:科學及應用》雜志上的報告顯示,這種由“超像素”構成的平面透鏡比普通紙張還要薄。這些像素均小于光的波長,能不同程度延遲光波通過透鏡的時長,從而實現傳統透鏡的功能。

  不同顏色的光通過不同介質和結構時速度不一樣,因此復色光通過棱鏡會分解成單色光,這種現象被稱為光的色散。由于這種現象的存在,普通透鏡無法同時聚焦不同顏色的光,目前大部分相機等成像系統通過堆疊多層透鏡來解決色差的問題,但這增加了攝像攝影器材的復雜性和重量。

  研究團隊采用具有復雜納米結構的“超像素”,使用半導體制造工藝,首次實現可將擁有任何偏振態的各色光波聚焦于一點的平面透鏡,其成像性能可與一流的復雜透鏡系統相當。

  研究人員說,這種平面透鏡可依托類似制造電腦芯片的晶圓代工方式大規模生產,且產品質量高、成本低,避免了傳統透鏡生產中的澆注、打磨、拋光等昂貴、耗時的制作步驟。他們希望這種輕薄的平面透鏡能替代厚重的傳統透鏡,就像早年平面彩電取代顯像管電視機那樣。

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