2017年第1期,总第009期

纳米材料制作的透镜有望取代玻璃透镜

研究人员最近展示了利用纳米材料组成的“超级透镜”来聚焦光束的可能性,有望能够取代玻璃材料的透镜。这种透镜有一个明显的不足:它只能工作在一个波长,也就是说,利用透镜获得的照片是单色的。然而,来自哈佛大学的这个研究团队已经研发出了另外一种新的材料能够在蓝光到绿光的范围内工作,有望在光谱、传感和成像领域得到应用。

这种超级透镜是由比头发丝直径还要小的纳米柱状结构组成的,其成分是氧化钛。将这些柱状结构以一定方式排布,它们就能够将折射光汇聚到一点。不同于传统玻璃透镜的是,这种材料非常的薄,一旦能够应用到相机、手机等设备上,会使得它们的尺寸比我们现在使用的设备要小的多。

通过改变这些柱状结构的形状和排布,研究人员解决了传统块体透镜的色差问题。因此,这种超薄的透镜不但造价比玻璃透镜便宜,而且消除了光学缺陷。该文章的共同作者之一Zhujun Shi说道:“这种器件只需要利用一步曝光就可以实现,而且能够很好的与其它加工工艺如纳米压印等兼容。”

这种超级透镜能够比传统透镜分辨更加精细的图形,分辨率高达400nm。尽管其工作波长被限制在了490到550纳米(蓝光到绿光),将其用到科研设备或者成像系统上仍然是可行的。显然,只有将其工作波长扩展到整个可见光(从红光到紫光)这种透镜才能够应用到相机上来。一旦这一目标实现,这将是成像领域的一次巨大飞跃。

 

转自Engadget:https://www.engadget.com/2017/02/08/harvard-metalenses-closer-to-glass/