研究人员制出比头发细一千倍的平面透镜

巴西圣保罗大学圣保罗卡洛斯工程学院(EESC-USP)的研究人员研制出了一种比人的头发丝还要细一千倍的透镜。它可以作为智能手机的相机镜头，也可以用于其它依赖传感器的设备。

“在目前的技术条件下，它的应用几乎是无限的。”埃米利亚诺·雷森德·马丁斯(Emiliano Rezende Martins)告诉法国法皮尤通讯社(Agencia FAPESP)，他是EESC-USP电子工程与计算系的教授，也是这篇关于此项发明的论文的最后作者。

这篇论文的题目是“关于任意宽视场的超透镜”，发表在ACS光子学杂志上。该研究由FAPESP通过向博士候选人、论文第一作者奥古斯托·马丁斯(Augusto Martins)提供海外研究实习奖学金来支持。

这种透镜由单层纳米硅层构成，该硅层位于与光相互作用的纳米硅阵列上。这种结构是用一种制造晶体管的著名技术——光刻技术印刷的。

这种透镜被称为超透镜。超透镜材料在十年前首次被开发出来，利用一种被称为超表面的超薄波导阵列，使光线通过透镜时发生弯曲，从而达到物理上可行的最高分辨率。

根据Rezende Martins的说法，超透镜材料长期以来都面临着视角极小(小于1度)的问题。“解决这个问题的一种方法是结合超透镜，形成复杂的结构，”他说。

在传统透镜中，折射率的增加会使视场的大小与透镜的平整度成正比，基于这一认识，作者设计了一种超透镜来模拟一个完全平面的透镜，其折射率是无限的，这是传统透镜无法获得的。

“我们的镜头有一个任意的视场，理想情况下可以达到180度而不失真，”Rezende Martins说。“我们已经在110度的角度测试了它的有效性。在更宽的视角下，由于阴影效应，光能会降低，但这可以通过后处理得到纠正。”

超透镜的结合防止了超分辨率，但获得的分辨率对于所有传统应用都是足够的。马丁斯用3d打印相机测试了这些超透镜，并获得了宽视场的高分辨率图像。他说：“到目前为止，我们只成功地拍摄了绿色的照片，但在未来的几个月里，我们将升级镜头，让所有颜色都可以拍摄。”

源自于：光行天下