科学家开发出动态超表面透镜技术

更新日期:2022年06月06日

       从数码相机、光纤的高带宽, 到激光干涉仪引力波天文台 (LIGO) 的实验室设备,

镜头技术在各个方面都在进步。今天, 一种新的镜片技术正在兴起, 它利用标准的计算机芯片技术, 可以取代传统曲面镜片的笨重材料层和复杂的几何形状。与传统透镜不同, 平面透镜基于称为超表面的光学纳米材料, 因此相对较轻。当超表面的亚波长纳米结构形成特定的重复图案时, 它们会模仿折射光的复杂曲率, 但体积更小, 并且具有更高的聚焦光的能力,

同时减少了失真。然而, 大多数此类纳米结构器件是静态的, 因此限制了它们的功能。开创超透镜技术的哈佛大学应用物理学家 Federico Capasso 和微机电系统 (MEMS) 的早期开发者、阿贡国家实验室纳米加工和器件组负责人 Daniel Lopez 有了一个想法, 并提出了快速等方法扫描和光束控制。向超透镜添加等动力特性以开辟新应用的想法。
        Capasso 和 Lopez 开发了一种融合中红外光谱元透镜和 MEMS 的设备, 并于本周在美国物理研究所 (AIP) 出版集团旗下的 Applied Physics Letters Photonics 杂志上报告了结果。 MEMS 是一种基于电路的技术, 它集成了微电子技术, 并包括机械纳米结构, 如执行器和执行器。来。从手机到安全气囊、生物传感设备、电器和光学器件, MEMS 无处不在。
       它使用与在标准计算机芯片上生产集成电路相同的技术制造。
       数以千计的单独控制的 MEMS-on-lens 设备被密集集成到单个硅芯片上, 从而能够在一定程度上控制和操纵光场。洛佩兹说。他们的原型超表面透镜集成了 MEMS, 可以通过电子控制使平面透镜的角度旋转发生变化, 并且可以扫描不同尺寸的焦点。

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