Smartphone-urile și dronele vor avea în curând camere subțiri cât un fir de păr.

Oamenii de știință au dezvoltat un nou design de lentilă metalică multistrat care promite să creeze o nouă generație de optică mobilă accesibilă, ușoară și puternică pentru telefoane, drone și sateliți.

Cercetătorii au dezvoltat un design de lentilă metalică multistratificată care poate focaliza mai multe culori simultan, depășind limitările fundamentale ale lentilelor cu un singur strat. - Foto: Optics Express

În loc să se bazeze pe un singur strat de metamaterial, echipa de cercetare a suprapus mai multe straturi, depășind limitarea fundamentală a lentilelor metalice în focalizarea simultană a mai multor lungimi de undă ale luminii.

Metoda bazată pe algoritm a creat nanostructuri sofisticate în formă de trifoi cu patru foi, pale de evantai sau pătrate, oferind o eficiență, scalabilitate și independență față de polarizarea luminii mai mari.

Joshua Jordaan, autorul principal de la Universitatea Națională Australiană și Centrul de Excelență ARC pentru Optică Metatransformativă (TMOS), a declarat: „Acest design are multe caracteristici care sunt potrivite pentru dispozitive practice. Este ușor de fabricat datorită raportului geometric redus, straturile individuale pot fi fabricate separat și apoi asamblate, este independent de polarizare și are potențialul de scalabilitate utilizând tehnologia semiconductorilor existentă.”

Lentilele metalice au doar o fracțiune din grosimea unui fir de păr uman, de multe ori mai subțiri decât lentilele optice tradiționale. Acestea pot produce distanțe focale pe care lentilele convenționale nu le pot atinge.

Inițial, echipa de cercetare a încercat să focalizeze mai multe lungimi de undă folosind un singur strat, dar s-a confruntat cu limitări fizice. Trecând la o structură multistrat, au folosit un algoritm de optimizare inversă pentru a găsi forme de hipersuprafață adecvate, bazat pe rezonanță electromagnetică duală (rezonanță Huygens), ceea ce a crescut precizia și a facilitat producția de masă.

Aceste nanostructuri au o înălțime de aproximativ 300 nanometri și o lățime de 1.000 nanometri, suficiente pentru a crea hărți de fază optică, permițând focalizarea luminii în modele arbitrare. „Putem chiar focaliza diferite lungimi de undă în locații diferite pentru a crea routere de culoare”, a spus Jordaan.

Cu toate acestea, abordarea multistrat este fezabilă în prezent doar pentru maximum aproximativ 5 lungimi de undă, deoarece necesită asigurarea unei structuri suficient de mari pentru cea mai mare lungime de undă, fără a provoca difracție la lungimi de undă mai scurte.

În acest sens, echipa de cercetare consideră că lentilele metalice vor oferi beneficii semnificative sistemelor mobile de imagistică. Jordaan a subliniat: „Designul nostru este ideal pentru drone sau sateliți de observare a Pământului, deoarece ne-am străduit să le facem cât mai compacte și ușoare posibil.”

Rezultatele cercetării au fost publicate în revista Optics Express .

Revenind la subiect

VNA

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