Науката за оптиката може да отиде отвъд материалните ограничения с ново изобретение
Коригираща повърхност, която „изчиства“ цветовите изкривявания на традиционните лещи, е разработил екип от Школата по приложни науки и инженеринг „Джон Пулсън“ в Харвард. Информацията за изобретението бе публикувана в научния журнал „Nano Leters”.
Изследователите са създали метакоректор – еднослойна повърхност от наноструктури, която може да коригира хорматичните аберации в целия видим спектър. Тя може да бъде вграждана в комерсиалните оптични системи – от простите лещи до най-високия клас лещи за микроскопи.
Метакоректорът елиминира хроматичните аберации в целия спектър на видимата светлина. Устройството може да работи и при супер-сложни обективи с до 14 конвенционални лещи, използвани в микроскопите с много висока резолюция.
„Нашият метакоректор може да работи в тандем с традиционните рефракционни оптически компоненти за подобряване на производителността, като съществено намалява сложността на системите. Това може да има много широк спектър от приложения“, каза Федерико Капасо, професор по приложна физика в института, водещ автор на публикацията.
Изображението вляво е получено с използване на метакоректор, а вдясно – без такъв (източник: Capasso Lab/Harvard SEAS)
В предишните си изследвания Капасо и екипът му демонстрираха как метаповърхностите – набори от нано-стълбчета, разположени на разстояние, по-малко от самата дължина на вълната – могат да се използват за манипулиране на фазата, амплитудата и поляризацията на светлината, позволявайки нови, ултракомпактни оптични устройства, включително плоски лещи.
Новото изследване използва същия принцип за настройване и контрол на индекса на пречупване на всяко наностълбче, така че всички дължини на вълните биват отведени от метакоректора до една и съща фокусна точка.
„Представете си светлината като сбор от различни пакети данни, които се движат с различна скорост и така попадат при наностълбчетата. Ние сме проектирали наностълбчетата така, че всички тези пакети да пристигат на едно и също фокусно място по едно и също време“, казва Вей Тинг Чен, научен сътрудник по приложна физика в института и съавтор на статията.
Според екипа, с това изобретение науката за оптиката може да отиде отвъд материалните ограничения, които досега са й пречели, и да постига много по-добра производителност.