Ponsel pintar dan drone akan segera memiliki kamera setipis sehelai rambut.

Para ilmuwan telah mengembangkan desain lensa logam multi-lapisan baru yang menjanjikan terciptanya generasi baru optik seluler yang terjangkau, ringan, dan andal untuk telepon, drone, dan satelit.

Para peneliti telah mengembangkan desain lensa logam berlapis ganda yang dapat memfokuskan banyak warna secara bersamaan, mengatasi keterbatasan mendasar dari lensa satu lapis. - Foto: Optics Express

Alih-alih mengandalkan satu lapisan metamaterial, tim peneliti menumpuk beberapa lapisan, mengatasi keterbatasan mendasar lensa logam dalam memfokuskan beberapa panjang gelombang cahaya secara bersamaan.

Metode berbasis algoritma telah menciptakan nanostruktur canggih berbentuk daun semanggi berdaun empat, bilah kipas, atau persegi, yang menawarkan efisiensi, skalabilitas, dan independensi yang lebih tinggi dari polarisasi cahaya.

Joshua Jordaan, penulis utama dari Australian National University dan ARC Centre of Excellence for Metatransformative Optics (TMOS), mengatakan: "Desain ini memiliki banyak karakteristik yang sangat cocok untuk perangkat praktis. Mudah dibuat berkat rasio geometrisnya yang rendah, lapisan individual dapat diproduksi secara terpisah dan kemudian dirakit, tidak bergantung pada polarisasi, dan memiliki potensi untuk diskalakan menggunakan teknologi semikonduktor yang ada."

Lensa logam hanya sebagian kecil dari ketebalan rambut manusia, berkali-kali lebih tipis daripada lensa optik tradisional. Lensa ini dapat menghasilkan panjang fokus yang tidak dapat dicapai oleh lensa konvensional.

Awalnya, tim peneliti mencoba memfokuskan beberapa panjang gelombang menggunakan satu lapisan tunggal tetapi menemui keterbatasan fisik. Beralih ke struktur multi-lapisan, mereka menggunakan algoritma optimasi invers untuk menemukan bentuk permukaan hiper yang sesuai, berdasarkan resonansi elektromagnetik ganda (resonansi Huygens), yang meningkatkan akurasi dan memfasilitasi produksi massal.

Nanostruktur ini memiliki tinggi sekitar 300 nanometer dan lebar 1.000 nanometer, cukup untuk membuat peta fase optik, memungkinkan cahaya difokuskan ke dalam pola sembarang. "Kita bahkan dapat memfokuskan panjang gelombang yang berbeda ke lokasi yang berbeda untuk membuat perute warna," kata Jordaan.

Namun, pendekatan multilapisan saat ini hanya layak untuk maksimal sekitar 5 panjang gelombang, karena memerlukan kepastian bahwa strukturnya cukup besar untuk panjang gelombang terpanjang tanpa menyebabkan difraksi pada panjang gelombang yang lebih pendek.

Dalam lingkup tersebut, tim peneliti percaya bahwa lensa logam akan menawarkan manfaat signifikan bagi sistem pencitraan bergerak. Jordaan menekankan, "Desain kami ideal untuk drone atau satelit pengamatan Bumi, karena kami telah berupaya membuatnya sekompak dan seringan mungkin."

Hasil penelitian tersebut dipublikasikan di jurnal Optics Express .

Kembali ke topik

VNA

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