Akıllı telefonlar ve dronlar yakında saç teli kadar ince kameralara sahip olacak.

Bilim insanları, telefonlar, dronlar ve uydular için yeni nesil uygun fiyatlı, hafif ve güçlü mobil optik teknolojisi yaratmayı vaat eden yeni bir çok katmanlı metal lens tasarımı geliştirdi.

Araştırmacılar, tek katmanlı lenslerin temel sınırlamalarını aşan, aynı anda birden fazla rengi odaklayabilen çok katmanlı metal bir lens tasarımı geliştirdiler. - Fotoğraf: Optics Express

Araştırma ekibi, tek bir metamalzeme katmanına güvenmek yerine, birden fazla katmanı üst üste koyarak, metal merceklerin aynı anda birden fazla ışık dalga boyunu odaklama konusundaki temel sınırlamasını aştı.

Algoritma tabanlı yöntem, dört yapraklı yonca, yelpaze kanadı veya kare şeklinde karmaşık nanoyapılar oluşturarak daha yüksek verimlilik, ölçeklenebilirlik ve ışık polarizasyonundan bağımsızlık sunmaktadır.

Avustralya Ulusal Üniversitesi ve ARC Metatransformatif Optik Mükemmeliyet Merkezi'nden (TMOS) baş yazar Joshua Jordaan şunları söyledi: "Bu tasarım, pratik cihazlar için oldukça uygun birçok özelliğe sahip. Düşük geometrik oranı sayesinde üretimi kolay, tek tek katmanlar ayrı ayrı üretilip daha sonra birleştirilebiliyor, polarizasyondan bağımsız ve mevcut yarı iletken teknolojisi kullanılarak ölçeklenebilirlik potansiyeline sahip."

Metal lensler, insan saçının kalınlığının sadece bir bölümü kadardır ve geleneksel optik lenslerden birçok kat daha incedir. Geleneksel lenslerin elde edemediği odak uzaklıklarını üretebilirler.

Araştırma ekibi başlangıçta tek bir katman kullanarak birden fazla dalga boyunu odaklamaya çalıştı ancak fiziksel sınırlamalarla karşılaştı. Çok katmanlı bir yapıya geçerek, çift elektromanyetik rezonansa (Huygens rezonansı) dayalı uygun hiper yüzey şekillerini bulmak için ters optimizasyon algoritması kullandılar; bu da doğruluğu artırdı ve seri üretimi kolaylaştırdı.

Bu nanoyapılar yaklaşık 300 nanometre yüksekliğinde ve 1000 nanometre genişliğinde olup, ışığın keyfi desenlere odaklanmasını sağlayan optik faz haritaları oluşturmak için yeterlidir. Jordaan, "Hatta farklı dalga boylarını farklı konumlara odaklayarak renk yönlendiricileri bile oluşturabiliriz" dedi.

Ancak, çok katmanlı yaklaşım şu anda en fazla yaklaşık 5 dalga boyu için uygulanabilir, çünkü yapının daha kısa dalga boylarında kırınıma neden olmadan en uzun dalga boyu için yeterince büyük olmasını gerektirir.

Bu kapsamda, araştırma ekibi metal lenslerin mobil görüntüleme sistemlerine önemli avantajlar sağlayacağına inanıyor. Jordaan, "Tasarımımız, olabildiğince kompakt ve hafif olması için çabaladığımızdan, dronlar veya Dünya gözlem uyduları için idealdir" diye vurguladı.

Araştırma sonuçları Optics Express dergisinde yayımlandı.

Konuya geri dön

VNA

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