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科学家开发出比纸薄的平面透镜

文章来源:新华网 周舟   发布时间:2018-10-11  【字号:     】  

  美国哥伦比亚大学应用物理学副教授虞南方团队近日研制出一种只有1微米厚的超薄平面透镜,有望大幅降低光学器件的尺寸和重量。新近发表在《光:科学及应用》杂志上的报告显示,这种由“超像素”构成的平面透镜比普通纸张还要薄。这些像素均小于光的波长,能不同程度延迟光波通过透镜的时长,从而实现传统透镜的功能。

  不同颜色的光通过不同介质和结构时速度不一样,因此复色光通过棱镜会分解成单色光,这种现象被称为光的色散。由于这种现象的存在,普通透镜无法同时聚焦不同颜色的光,目前大部分相机等成像系统通过堆叠多层透镜来解决色差的问题,但这增加了摄像摄影器材的复杂性和重量。

  研究团队采用具有复杂纳米结构的“超像素”,使用半导体制造工艺,首次实现可将拥有任何偏振态的各色光波聚焦于一点的平面透镜,其成像性能可与一流的复杂透镜系统相当。

  研究人员说,这种平面透镜可依托类似制造电脑芯片的晶圆代工方式大规模生产,且产品质量高、成本低,避免了传统透镜生产中的浇注、打磨、抛光等昂贵、耗时的制作步骤。他们希望这种轻薄的平面透镜能替代厚重的传统透镜,就像早年平面彩电取代显像管电视机那样。




(责任编辑:侯茜)

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