Les smartphones et les drones seront bientôt équipés de caméras aussi fines qu'un cheveu.

Des scientifiques ont mis au point une nouvelle conception de lentille métallique multicouche qui promet de créer une nouvelle génération d'optiques mobiles abordables, légères et performantes pour les téléphones, les drones et les satellites.

Des chercheurs ont mis au point une lentille métallique multicouche capable de focaliser simultanément plusieurs couleurs, surmontant ainsi les limitations fondamentales des lentilles monocouches. - Photo : Optics Express

Au lieu de s'appuyer sur une seule couche de métamatériau, l'équipe de recherche a empilé plusieurs couches, surmontant ainsi la limitation fondamentale des lentilles métalliques qui ne parviennent pas à focaliser simultanément plusieurs longueurs d'onde de la lumière.

Cette méthode basée sur un algorithme a permis de créer des nanostructures sophistiquées en forme de trèfles à quatre feuilles, de pales de ventilateur ou de carrés, offrant une efficacité, une évolutivité et une indépendance vis-à-vis de la polarisation de la lumière supérieures.

Joshua Jordaan, auteur principal de l'étude et chercheur à l'Université nationale australienne et au Centre d'excellence ARC pour l'optique métatransformative (TMOS), a déclaré : « Cette conception présente de nombreuses caractéristiques qui la rendent parfaitement adaptée aux applications pratiques. Elle est facile à fabriquer grâce à son faible rapport géométrique, les différentes couches peuvent être produites séparément puis assemblées, elle est indépendante de la polarisation et elle offre un potentiel d'évolutivité grâce à la technologie des semi-conducteurs existante. »

Les lentilles métalliques sont beaucoup plus fines qu'un cheveu, voire bien plus fines que les lentilles optiques traditionnelles. Elles permettent d'obtenir des distances focales inaccessibles aux lentilles conventionnelles.

Dans un premier temps, l'équipe de recherche a tenté de focaliser plusieurs longueurs d'onde à l'aide d'une seule couche, mais s'est heurtée à des limitations physiques. En optant pour une structure multicouche, elle a utilisé un algorithme d'optimisation inverse afin de déterminer des formes d'hypersurfaces appropriées, basées sur la double résonance électromagnétique (résonance de Huygens), ce qui a permis d'accroître la précision et de faciliter la production en série.

Ces nanostructures mesurent environ 300 nanomètres de haut et 1 000 nanomètres de large, des dimensions suffisantes pour créer des cartes de phase optiques, permettant ainsi de focaliser la lumière selon des motifs arbitraires. « Nous pouvons même focaliser différentes longueurs d’onde à différents endroits pour créer des routeurs de couleur », a déclaré Jordaan.

Cependant, l'approche multicouche n'est actuellement réalisable que pour un maximum d'environ 5 longueurs d'onde, car elle nécessite de s'assurer que la structure est suffisamment grande pour la longueur d'onde la plus longue sans provoquer de diffraction aux longueurs d'onde plus courtes.

Dans ce contexte, l'équipe de recherche estime que les lentilles métalliques offriront des avantages considérables aux systèmes d'imagerie mobiles. Jordaan a souligné : « Notre conception est idéale pour les drones ou les satellites d'observation de la Terre, car nous nous sommes efforcés de les rendre aussi compactes et légères que possible. »

Les résultats de la recherche ont été publiés dans la revue Optics Express .

Revenons au sujet.

VNA

Source : https://tuoitre.vn/dien-thoai-drone-sap-co-camera-mong-nhu-soi-toc-2025092508534341.htm