麻省理工学院的工程师制造出了一种新型 “超透镜”

麻省理工学院的工程师制造出了一种新型 "超透镜"

近日,《自然-通杂志刊发的文章显示,麻省理工学院(MIT)材料研究实验室已成功研制出一种可调谐“金属”,在不改变镜头位置的情况下,可以实现对于不同距离的距焦。

几百年以来,抛光玻璃一直是成像系统的核心部件。借助玻璃的固定曲率,透镜使光线实现聚焦从而形成清晰的图像。聚焦于不同距离的物体,需要对镜头进行不同方式、不同程度的物理移动。

现在,MIT研究人员研制的可调谐金属透镜,可以在没有任何机械运动的前提下,主动改变聚焦状态。新型 “超透镜”厚度仅有1微米(千分之一毫米),由一种名为GST的相变材料组成,主要成分是锗、锑和碲。这种材料在不同的温度下,可以在透明和不透明的状态下切换。研究人员在这种材料表面蚀刻了微小但很精细的图案,这些图案被称之为“超表面”。这些“超表面”会以独特的方式对光线进行折射或反射。当材料处于室温时,超表面会聚焦光线,在一定距离内形成清晰的图像。当材料温度升高时,其原子结构会发生变化,超表面则会聚焦于更远的物体上。金属镜头通过集成微加热器,加热时间以毫秒计,能够实现不同距离的连续聚焦。这种可调谐金属透镜可以为无人机、手机或夜视镜提供微型变焦镜头。研究人员表示,这种超薄可调谐金属透“可以在无任何机械运动的情况下,实现对于同深度重叠物体的无像差成像”。

研究结果表明,这种超薄可调谐透镜,在没有移动部件的情况下,可以实现对定位在不同深度的重叠物体的无畸变成像,可与传统的、笨重的光学系统相媲美。

该设计目前在红外波段内成像。由于其结构紧凑,未来可能用于开发无人机、手机或夜视镜的微型变焦镜头。获取更多前沿科技信息访问:https://byteclicks.com

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