Физика

В Бразилии создали самую тонкую в мире плоскую линзу

Harvard University

Бразильские ученые впервые создали плоскую металинзу, толщина которой чуть больше 200 нанометров. Эта самая тонкая на сегодня плоская линза может использоваться в объективах камер смартфонов или в различных датчиках. Статья исследователей опубликована в журнале ACS Photonics.

Новая линза толщиной в 230 нанометров состоит из нанометрового монослоя кремния и массива «наностолбов», взаимодействующих со светом. Такую структуру можно напечатать с помощью фотолитографии — хорошо известного метода изготовления транзисторов. Эта структура относится к металинзам, которые впервые были впервые разработаны десять лет назад. Они позволяют получать самое высокое физически возможное разрешение с помощью ультратонкой матрицы крошечных волноводов, которая искривляет свет, проходя через линзу.

Однако при производстве этих линз ученые ранее уже столкнулись с проблемой крайне малого угла обзора — менее 1°. Один из способов решить эту проблему — объединить разные металлы и создать сложную структуру.

Исследователи взяли за основу тот факт, в обычной линзе при повышении показателя преломления увеличивается поле зрения, если линза при этом плоская. Поэтому авторы разработки создали металлическую пластину, имитирующую полностью плоскую линзу с бесконечным показателем преломления, который нельзя получить с помощью обычной линзы.

«Наш объектив имеет произвольное поле зрения, которое в идеале может достигать 180° без искажения изображения, — говорит один из исследователей, сотрудник Университета Сан-Паулу Эмилиано Резенде Мартинс. — Мы проверили его эффективность под углом 110°. При более широких углах обзора количество поступающего света уменьшается из-за образования тени, но это можно исправить с помощью постобработки».

Комбинирование линз из разных металлов позволяет решить все проблемы, но снижает разрешение изображения. Однако даже такого разрешения достаточно для всех областей практического применения новой линзы. Исследователи протестировали новую линзу в специальной камере и смогли получить изображения высокого разрешения с широким полем зрения. Пока что ученым удается получать фотографии только в зеленом цвете, но они планируют в скором времени обновить объектив, чтобы получать изображения и в других цветах.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.