Telefon pintar dan dron tidak lama lagi akan mempunyai kamera senipis sehelai rambut.

Para saintis telah membangunkan reka bentuk kanta logam berbilang lapisan baharu yang menjanjikan untuk mencipta generasi baharu optik mudah alih yang berpatutan, ringan dan berkuasa untuk telefon, dron dan satelit.

Para penyelidik telah membangunkan reka bentuk kanta logam berbilang lapisan yang boleh memfokuskan pelbagai warna secara serentak, memecahkan batasan asas kanta lapisan tunggal. - Foto: Optics Express

Daripada bergantung pada satu lapisan metamaterial, pasukan penyelidikan menyusun pelbagai lapisan, mengatasi batasan asas kanta logam dalam memfokuskan pelbagai panjang gelombang cahaya secara serentak.

Kaedah berasaskan algoritma telah mencipta struktur nano yang canggih dalam bentuk semanggi empat daun, bilah kipas atau segi empat sama, yang menawarkan kecekapan, kebolehskalaan dan kebebasan yang lebih tinggi daripada polarisasi cahaya.

Joshua Jordaan, penulis utama dari Universiti Kebangsaan Australia dan Pusat Kecemerlangan ARC untuk Optik Metatransformatif (TMOS), berkata: "Reka bentuk ini mempunyai banyak ciri yang sangat sesuai untuk peranti praktikal. Ia mudah dibuat kerana nisbah geometrinya yang rendah, lapisan individu boleh dihasilkan secara berasingan dan kemudian dipasang, ia bebas daripada polarisasi, dan ia mempunyai potensi untuk skalabiliti menggunakan teknologi semikonduktor sedia ada."

Kanta logam hanya sebahagian kecil daripada ketebalan rambut manusia, berkali-kali lebih nipis daripada kanta optik tradisional. Ia boleh menghasilkan panjang fokus yang tidak dapat dicapai oleh kanta konvensional.

Pada mulanya, pasukan penyelidikan cuba memfokuskan pelbagai panjang gelombang menggunakan satu lapisan tetapi menghadapi batasan fizikal. Beralih kepada struktur berbilang lapisan, mereka menggunakan algoritma pengoptimuman songsang untuk mencari bentuk hiperpermukaan yang sesuai, berdasarkan resonans elektromagnet berganda (resonans Huygens), yang meningkatkan ketepatan dan memudahkan pengeluaran besar-besaran.

Nanostruktur ini mempunyai ketinggian kira-kira 300 nanometer dan lebar 1,000 nanometer, cukup untuk mencipta peta fasa optik, membolehkan cahaya difokuskan kepada corak sewenang-wenangnya. "Kita juga boleh memfokuskan panjang gelombang yang berbeza ke lokasi yang berbeza untuk mencipta penghala warna," kata Jordaan.

Walau bagaimanapun, pendekatan berbilang lapisan pada masa ini hanya boleh dilaksanakan untuk maksimum kira-kira 5 panjang gelombang, kerana ia memerlukan memastikan strukturnya cukup besar untuk panjang gelombang terpanjang tanpa menyebabkan pembelauan pada panjang gelombang yang lebih pendek.

Dalam skop itu, pasukan penyelidikan percaya bahawa kanta logam akan menawarkan manfaat yang ketara kepada sistem pengimejan mudah alih. Jordaan menekankan, "Reka bentuk kami sesuai untuk dron atau satelit pemerhatian Bumi, kerana kami telah berusaha untuk menjadikannya sepadat dan seringan mungkin."

Keputusan penyelidikan telah diterbitkan dalam jurnal Optics Express .

Kembali ke topik

VNA

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