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一种无需形变或物理运动的主动变焦超透镜

一种无需形变或物理运动的主动变焦超透镜

  • 分类:科普课堂
  • 作者:
  • 来源:
  • 发布时间:2022-05-28
  • 访问量:0

【概要描述】麻省理工学院的一项研究工作为光学设备、无人机和照相机等应用开发出一种无需形变或物理运动的主动变焦超透镜。据麦姆斯咨询报道,麻省理工学院(MIT)近期设计了一款可调焦距的超透镜,它可以不需要改变透镜的位置或形状,即可聚焦不同距离的物体。

一种无需形变或物理运动的主动变焦超透镜

【概要描述】麻省理工学院的一项研究工作为光学设备、无人机和照相机等应用开发出一种无需形变或物理运动的主动变焦超透镜。据麦姆斯咨询报道,麻省理工学院(MIT)近期设计了一款可调焦距的超透镜,它可以不需要改变透镜的位置或形状,即可聚焦不同距离的物体。

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  麻省理工学院的一项研究工作为光学设备、无人机和照相机等应用开发出一种无需形变或物理运动的主动变焦超透镜。

  据麦姆斯咨询报道,麻省理工学院(MIT)近期设计了一款可调焦距的超透镜,它可以不需要改变透镜的位置或形状,即可聚焦不同距离的物体。

  该款超透镜可以无需对其镜头元件进行物理移动,或利用各类机械执行器达到物理移动的效果而实现变焦,这将为手机或夜视镜等带来新应用。

  麻省理工学院开发的这种超透镜不是由传统光学材料制成,而是由一种透明化合物制成,可以改变其固相(原子结构),从而改变其光学特性。这项研究已发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上。

  “一般来讲,在完成光学元件的加工制造后,调整其光学特性非常困难。这就是为什么我们开发的这类平台对于光学工程师来说就像圣杯一样,它可以让超透镜在大范围内变焦。”麻省理工学院的Mikhail Shalaginov介绍说。

  由于纳米结构或对材料表面的其它修饰而具备新性能的超表面(metasurfaces),在许多方面的应用越来越有吸引力,研究人员目前正在开发多种制造技术,以构建超表面。尽管此类元件的调谐范围和光学效率有一定的限制,但主动可调超表面仍是一段时间以来的研究主题。

  根据麻省理工学院的这项研究,由于设计的复杂性以及对计算效率的设计和验证方法的需求,通过主动超表面进行波前整形在很大程度上是一个尚未探索的挑战。

  该难题通过使用一种名为GST的锗、锑和碲的相变化合物来解决,当提供适当的热量时,这种化合物能够在透明状态和不透明状态之间切换。麻省理工学院对该类化合物进行了修饰,额外添加了硒,形成了GSST。当该类材料相变时,会从非晶结构变为晶体结构,进而影响材料的折光力,但不影响其透明度。
 

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