בקרוב יהיו לטלפונים חכמים ולרחפנים מצלמות דקות כמו קווצת שיער.

מדענים פיתחו עיצוב חדש של עדשות מתכת רב-שכבתיות, המבטיח ליצור דור חדש של אופטיקה ניידת במחיר סביר, קלת משקל וחזקה עבור טלפונים, רחפנים ולוויינים.

חוקרים פיתחו עיצוב של עדשת מתכת רב-שכבתית שיכול למקד צבעים מרובים בו זמנית, ובכך לשבור את המגבלות הבסיסיות של עדשות חד-שכבתיות. - צילום: אופטיקה אקספרס

במקום להסתמך על שכבה אחת של מטא-חומר, צוות המחקר ערם שכבות מרובות, והתגבר על המגבלה הבסיסית של עדשות מתכת במיקוד אורכי גל מרובים של אור בו זמנית.

השיטה המבוססת על אלגוריתמים יצרה ננו-מבנים מתוחכמים בצורת תלתן בעל ארבעה עלים, להבי מניפה או ריבועים, המציעים יעילות גבוהה יותר, יכולת הרחבה ועצמאות מקיטוב אור.

ג'ושוע ג'ורדאן, מחבר ראשי מהאוניברסיטה הלאומית האוסטרלית וממרכז המצוינות של ARC לאופטיקה מטא-טרנספורמטיבית (TMOS), אמר: "לעיצוב זה מאפיינים רבים המתאימים היטב למכשירים מעשיים. קל לייצר אותו הודות ליחס הגיאומטרי הנמוך שלו, ניתן לייצר שכבות בודדות בנפרד ולאחר מכן להרכיב אותן, הוא בלתי תלוי בקיטוב, ויש לו פוטנציאל להרחבה באמצעות טכנולוגיית מוליכים למחצה קיימת."

עדשות מתכת הן רק חלקיק מעובי של שערה אנושית, דקות פי כמה מעדשות אופטיות מסורתיות. הן יכולות לייצר אורכי מוקד שעדשות קונבנציונליות לא יכולות להשיג.

בתחילה, צוות המחקר ניסה למקד אורכי גל מרובים באמצעות שכבה אחת אך נתקל במגבלות פיזיות. במעבר למבנה רב-שכבתי, הם השתמשו באלגוריתם אופטימיזציה הפוך כדי למצוא צורות היפר-משטח מתאימות, המבוססות על תהודה אלקטרומגנטית כפולה (תהודה הויגנס), מה שהגביר את הדיוק ואפשר ייצור המוני.

ננו-מבנים אלה הם בגובה של כ-300 ננומטר וברוחב של כ-1,000 ננומטר, מספיק כדי ליצור מפות פאזה אופטיות, המאפשרות למקד את האור בדפוסים שרירותיים. "אנחנו יכולים אפילו למקד אורכי גל שונים במיקומים שונים כדי ליצור נתבי צבע", אמר יורדאן.

עם זאת, הגישה הרב-שכבתית אפשרית כיום רק עבור מקסימום של כ-5 אורכי גל, מכיוון שהיא דורשת להבטיח שהמבנה גדול מספיק עבור אורך הגל הארוך ביותר מבלי לגרום לדיפרקציה באורכי גל קצרים יותר.

במסגרת זו, צוות המחקר מאמין שעדשות מתכת יציעו יתרונות משמעותיים למערכות הדמיה ניידות. יורדאן הדגיש, "העיצוב שלנו אידיאלי עבור רחפנים או לווייני תצפית על כדור הארץ, מכיוון ששאפנו להפוך אותם לקומפקטיים וקלים ככל האפשר."

תוצאות המחקר פורסמו בכתב העת Optics Express .

חזרה לנושא

VNA

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