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新华社华盛顿10月9日电(记者周舟)薄如纸的眼镜、无凸起的手机镜头、微型医学成像工具……中国一个研究小组最近研制出一种厚度仅为1微米的超薄平面透镜,有望大大减小光学器件的尺寸和重量。
美国哥伦比亚大学应用物理学副教授余南方最近在《光:科学与应用》杂志上发表的一份报告显示,由“超级像素”组成的平面透镜比普通纸薄。这些像素都小于光的波长,可以不同程度地延迟光波通过透镜的时间,从而实现传统透镜的功能。
不同颜色的光通过不同的介质和结构时速度不同,所以多色光通过棱镜会分解成单色光,这就是光色散。由于这种现象,普通镜头不能同时聚焦不同颜色的光。目前,大多数成像系统如照相机通过堆叠多层透镜来解决色差问题,但是这增加了照相设备的复杂性和重量。
该研究团队采用具有复杂纳米结构的“超级像素”和半导体制造技术,首次实现了一种可以将任意偏振态的各种光波聚焦在一点的平面透镜,其成像性能与一流的复杂透镜系统相当。
研究人员表示,这种平面透镜可以通过类似于计算机芯片的晶圆代工方式大规模生产,产品质量高,成本低,避免了传统透镜生产中昂贵耗时的浇注、研磨和抛光等制造步骤。他们希望这种薄的平板透镜能取代笨重的传统透镜,就像早年平板彩色电视取代阴极射线管电视一样。