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更多的超表面摩尔纹产生更薄,更轻的广角镜

2021-12-06 15:50:05来源:

通过偏光眼镜观看某些手机或计算机屏幕所产生的奇怪的波浪形图案,导致研究人员朝着更薄,更轻的镜片迈出了一步。称为莫尔条纹的图案是通过将一种具有不透明和半透明部分的材料与另一种具有类似对比度的材料倾斜放置而制成的。

来自日本东京农业技术大学(TUAT)的一组研究人员证明,波纹云纹金属膜(由人造“元”原子组成的微小的带图案的透镜)可以在比以前更宽的范围内调节焦距。他们将结果发表在《光学学会》杂志《光学快报》上。

论文作者Kentaro Iwami说:“金属质感如此纤薄,轻巧,可用于未来的智能手机,虚拟现实眼镜,无人机或微型机器人等超紧凑型成像系统,因此引起了人们的极大兴趣。” TUAT机械系统工程系。

岩见说,问题在于,为了使金属镜足够紧凑以适合所需的应用,它们的焦距调整范围有限。焦距(以毫米为单位)是视角和放大强度,由镜片形状决定。

工作原理示意图。

具有正焦距的凸透镜将光线带到一个点,而具有负焦距的凹透镜将光线分散。结合使用变焦镜头后,可获得更完整,更清晰的图像-但是,像金属粉一样紧凑的焦距从负值调整为正值是很棘手的。

岩见说:“我们发现,通过旋转云纹金属感可以实现从凸面到凹面的宽焦距调节。”

研究人员开发了具有高对比度的人工“元”原子的金属传感器,这些原子由非晶硅八角形柱组成。当他们将一个金属镜片叠放在另一个金属镜片上,产生莫尔纹图案并旋转它们时,他们可以使用红外光来调整镜片的焦距。

接下来,研究人员计划展示在可见波长处的宽焦距调谐,并提高透镜的质量,最终目标是实现超紧凑型成像系统。

参考:岩见健太郎,小川知良,长濑智康和池泽聪的“通过ir-A波长的旋转变焦云纹进行焦距调节的演示”,2020年11月9日,光学快递。DOI:
10.1364 / OE.411054

这篇论文是由小川知良,长濑智康和池泽聪合着的。

这项工作得到了东京大学纳米技术平台站点的支持,该站点得到了日本教育,文化,体育,科学和技术部的支持。