Araştırmacılar, tek katmanlı lenslerin temel sınırlamalarını ortadan kaldırarak aynı anda birden fazla rengi bir araya getirebilen çok katmanlı metal lens tasarımı geliştirdiler - Fotoğraf: Optics Express
Ekip, yalnızca bir metamalzeme katmanına güvenmek yerine, birden fazla katmanı üst üste yerleştirerek, metal merceklerin aynı anda birden fazla dalga boyundaki ışığı bir araya getirme konusundaki temel sınırlamasını aştı.
Algoritmaya dayalı yöntem, daha yüksek verimlilik, ölçeklenebilirlik ve ışık polarizasyonundan bağımsızlık sunan dört yaprak, pervane veya kare şeklinde karmaşık nanoyapılar oluşturdu.
Avustralya Ulusal Üniversitesi ve ARC Dönüşüm Meta-Optik Sistemleri Mükemmeliyet Merkezi'nden (TMOS) başyazar Joshua Jordaan, "Bu tasarım, onu pratik cihazlar için uygun kılan birçok özelliğe sahip," dedi. "Düşük geometrik en boy oranı sayesinde üretimi kolay, katmanlar ayrı ayrı üretilip monte edilebiliyor, polarizasyondan bağımsız ve mevcut yarı iletken teknolojisi kullanılarak ölçeklendirilme potansiyeline sahip."
Metal lensler, insan saçının kalınlığının yalnızca bir kısmı kadardır ve geleneksel optik lenslerden kat kat daha incedir. Geleneksel lenslerin ulaşamayacağı odak uzaklıklarına ulaşabilirler.
Ekip başlangıçta tek bir katman kullanarak birden fazla dalga boyuna odaklanmayı denedi, ancak fiziksel sınırlamalarla karşılaştı. Çok katmanlı yapılara yönelerek, çift elektromanyetik rezonansa (Huygens rezonansı) dayalı uygun metayüzey şekilleri bulmak için ters optimizasyon algoritması kullandılar. Bu algoritma, hassasiyeti artırdı ve seri üretimi kolaylaştırdı.
Bu nanoyapılar yaklaşık 300 nanometre yüksekliğinde ve 1.000 nanometre genişliğinde olup, ışığın keyfi desenlere odaklanmasını sağlayan bir optik faz haritası oluşturmaya yetiyor. Jordaan, "Hatta farklı dalga boylarını farklı konumlara odaklayarak bir renk yönlendiricisi bile oluşturabiliriz," dedi.
Ancak çok katmanlı yaklaşım şu anda yalnızca yaklaşık 5 dalga boyuna kadar uygulanabilir, çünkü yapının daha kısa dalga boylarında kırınıma neden olmadan en uzun dalga boyu için yeterince büyük olmasını sağlama gereksinimi vardır.
Ekip, bu sınırlar dahilinde metalik lenslerin mobil görüntüleme sistemleri için büyük bir avantaj olabileceğine inanıyor. Jordaan, "Tasarımımız, mümkün olduğunca kompakt ve hafif hale getirmeye çalıştığımız için dronlar veya Dünya gözlem uyduları için ideal," diyor.
Araştırmanın sonuçları Optics Express dergisinde yayımlandı.
Kaynak: https://tuoitre.vn/dien-thoai-drone-sap-co-camera-mong-nhu-soi-toc-2025092508534341.htm
Yorum (0)