扁鏡頭

透鏡在日常物體中徑經常出現,如,眼鏡和手機的攝像頭等。典型透鏡依靠曲線形狀使光線彎曲和聚焦。但在一些電子學和光纖系統中,這些圓形的透鏡要占據一定空間。過去幾年內,科學家開始研製適應這種要求的薄扁鏡頭,但至今還沒有做出和體積較大,彎曲透鏡效能相當的薄微小鏡頭。

美國加州理工大學(Caltech)的工程師已研製出薄扁鏡頭,它具有與普通曲面透鏡性能相當的性能。並能用工業標準製造。

目前所用的玻璃透鏡是較重的,新扁鏡頭能在新的領域內套用。

新扁鏡頭由矽製成,它能高反差傳光;只有百萬分之一米厚,它附有不同大小的”矽帖(posts)“。

曲面透鏡通過光透過鏡的不同部分而使延緩時間不同(通過厚的部分所需時間較長)而聚焦光或形成像。扁鏡頭則靠矽帖聚光;光通過不同直徑的矽帖要延緩不同時間,小心放置不同尺寸矽帖,研究人員能引導入射光通過鏡頭形成一曲面的波陣前而形成一緊密的聚焦點。

扁鏡頭能將紅外光的82%聚焦,和以前的金屬扁鏡頭比較,後者只能聚焦百分之幾。曲面玻璃透鏡幾乎能百分之百將光聚焦,但要經過複雜的設計,很難將非球面的玻璃磨成。扁鏡頭根據需要,簡單地改變納米矽帖即可。這可大大吸引工業和商業的套用。無需根聚不同功能的設計和磨製。

扁鏡頭的局限是,它只能聚焦較窄範圍波長的光。即單色光。由於扁鏡頭的體積小,如用多色光,可將聚焦幾種光的扁鏡頭集成在電路中,其所占的體積也不大。

扁鏡頭目前的價格與用量的多少有關,用量大,價格就低。

參考文獻

"New thin,Flat Lenses Focus Light as Sharply as Curved Lenses" www.caltech.edu/news/new-thin-flat-lenses-focus-light-sharply-curved-lenses-46743

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