美國(guó)哥倫比亞大學(xué)應(yīng)用物理學(xué)副教授虞南方團(tuán)隊(duì)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(xué)器件的尺寸和重量。新近發(fā)表在《光：科學(xué)及應(yīng)用》雜志上的報(bào)告顯示，這種由“超像素”構(gòu)成的平面透鏡比普通紙張還要薄。
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這些像素均小于光的波長(zhǎng)，能不同程度延遲光波通過(guò)透鏡的時(shí)長(zhǎng)，從而實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)透鏡的功能。
不同顏色的光通過(guò)不同介質(zhì)和結(jié)構(gòu)時(shí)速度不一樣，因此復(fù)色光通過(guò)棱鏡會(huì)分解成單色光，這種現(xiàn)象被稱(chēng)為光的色散。由于這種現(xiàn)象的存在，普通透鏡無(wú)法同時(shí)聚焦不同顏色的光，目前大部分相機(jī)等成像系統(tǒng)通過(guò)堆疊多層透鏡來(lái)解決色差的問(wèn)題，但這增加了攝像攝影器材的復(fù)雜性和重量。
研究團(tuán)隊(duì)采用具有復(fù)雜納米結(jié)構(gòu)的“超像素”，使用半導(dǎo)體制造工藝，首次實(shí)現(xiàn)可將擁有任何偏振態(tài)的各色光波聚焦于一點(diǎn)的平面透鏡，其成像性能可與一流的復(fù)雜透鏡系統(tǒng)相當(dāng)。
研究人員說(shuō)，這種平面透鏡可依托類(lèi)似制造電腦芯片的晶圓代工方式大規(guī)模生產(chǎn)，且產(chǎn)品質(zhì)量高、成本低，避免了傳統(tǒng)透鏡生產(chǎn)中的澆注、打磨、拋光等昂貴、耗時(shí)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(tǒng)透鏡，就像早年平面彩電取代顯像管電視機(jī)那樣。
文章來(lái)源：新華網(wǎng)
IEEE Spectrum
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