Telefoanele și dronele vor avea în curând camere subțiri cât firul de păr

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

Cercetătorii au dezvoltat un design de lentilă metalică multistrat care poate converge 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 a suprapus mai multe straturi, depășind limitarea fundamentală a lentilelor metalice în convergența mai multor lungimi de undă ale luminii simultan.

Metoda bazată pe algoritm a creat nanostructuri sofisticate în formă de patru frunze, elice sau pătrate, care oferă o eficiență, scalabilitate și independență față de polarizarea luminii mai mari.

„Acest design are multe caracteristici care îl fac potrivit pentru dispozitive practice”, a declarat Joshua Jordaan, autorul principal de la Universitatea Națională Australiană și de la Centrul de Excelență ARC pentru Sisteme Meta-Optice de Transformare (TMOS). „Este ușor de fabricat datorită raportului său de aspect geometric redus, straturile pot fi fabricate separat și apoi asamblate, este independent de polarizare și are potențialul de a fi extins folosind 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 crea distanțe focale pe care lentilele convenționale nu le pot atinge.

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

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

Cu toate acestea, abordarea multistrat este fezabilă în prezent doar pentru până la aproximativ 5 lungimi de undă, datorită necesității de a asigura că structura este suficient de mare pentru cea mai lungă lungime de undă, fără a provoca difracție la lungimi de undă mai scurte.

În această limită, echipa consideră că lentilele metalice ar putea fi un mare avantaj pentru sistemele mobile de imagistică. „Designul nostru este ideal pentru drone sau sateliți de observare a Pământului, deoarece am încercat să le facem cât mai compacte și ușoare posibil”, spune Jordaan.

Rezultatele cercetării au fost publicate în revista Optics Express .

Înapoi la subiect

VNA

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