Trots det faktum att moderna kameror, mikroskop och annan optisk utrustning har nått en aldrig tidigare skådad nivå av utveckling på senare år, optisk teknik som används i alla dessa apparater och utrustning som verkligen har inte förändrats mycket sedan dess uppfinning i början av 1700-talet. Även i de flesta high-end produkter som vanligtvis används teknik lensing, som utvecklats i ca 1730, år.
Den huvudsakliga funktionen av objektivet är att få ljus av olika våglängder i en enda stråle, som annars skulle fokusera på olika delar av den framtida bilden. Användning av linser gör det möjligt att lösa problem med kromatisk aberration eller lila halo, som inträffar i fall av defocus eftersom ljuset har olika längd. Och även om linsen i denna ganska effektiva för att användas vid tillverkning av olika material gör dem inte alltid är bekvämt och dyrt. Dessutom, deras produktion kräver en mycket noggrann och exakt polering och optisk inriktning.
Forskare vid School of engineering and applied Sciences (HAV) vid Harvard University utvecklat lösningen. De skapade “metacharacter”. Det är ett enda lager yta av nanopillars (bilden ovan), som ligger på ett avstånd som är mindre än en våglängd mellan dem som ger dem möjlighet att manipulera fas, amplitud, och en polarisering av ljus nivåer, som erbjuder ett enklare, billigare och mer effektiva metoden för att korrigera kromatisk aberration.
Den bild som fås med hjälp av metacharacter (till vänster) och utan (till höger)
En extra fördel med den här tekniken är att den kan användas tillsammans med konventionell refraktiva optiska komponenter, vilket öppnar stora möjligheter för dess tillämpning.
“Föreställ dig att ljuset är indelade i paket, vilka rör sig med olika hastighet och nå den önskade punkten vid olika tidpunkter. Med hjälp av nanopillars paket kommer att nå brännpunkt samtidigt”, säger Wei ting Chen, forskare på laboratoriet för tillämpad fysik of the SEAS och författare till en publicerad artikel som beskriver uppfinningen i tidskriften Nano Letters.
Utvecklare metacharacter säga att teknik är “fundamentalt annorlunda” från traditionella justering metoder, som används här nanostructural engineering.
“Detta ger oss möjlighet att gå bortom de materiella begränsningar av linser och få mycket bättre prestanda”, tillägger co — designer Alexander Joo.
Enligt forskare, är den teknik som kan användas i alla typer av kommersiella optiska system, allt från enkla linser till de mest avancerade mikroskop som kan använda upp till 14 högkvalitativa linser.
Utvecklarna tillade också att gå för att ytterligare öka effektiviteten i metacharacter teknik kan användas i kompakta optiska enheter och annan avancerad teknik.
För att diskutera utvecklingen av Harvard forskare i vårt Telegram chatt.