Плоские металинзы должны произвести революцию в фотографии

Исследователи из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук имени Джона Полсона (SEAS) разработали революционную линзу. Она плоская, а не изогнутая, и фокусирует лучи всего видимого спектра в одной точке. До сих пор это было возможно только при одновременной работе нескольких линз. А теперь, благодаря этому изобретению, это можно сделать с помощью только одной. Это открытие интересно тем, что может привести к революции в фотографии. Если коммерческое развитие этой области по-настоящему начнется, то линзы из метаматериалов могут сделать объективы намного более компактными.

Как пишет Леа Берроуз, фокусировка всего видимого света очень сложна: «Каждый луч со своей длиной волны движется внутри материала с разной скоростью». Именно поэтому камеры и другие оптические приборы используют по несколько изогнутых линз. Они имеют разную толщину и сделаны из разных материалов, чтобы лучи с разными длинами волн встречались в одном месте. Однако пакет из нескольких линз делает устройство более громоздким.

Старший исследователь Федерик Капассо отмечает, что металинзы имеют преимущества перед традиционными объективами: «они тонкие, легкие в изготовлении и выгодны экономически». Он добавляет, что это следующий большой шаг в оптике.

В этих метаматериалах используются массивы наноребер из диоксида титана. Оптимизируя форму наноребер, ширину, высоту и расстояние между ними, можно получить линзу, которая будет фокусировать разные длины волн одинаковым образом, устраняя хроматические аберрации.

Соавтор исследования Александер Чжу объяснил, что металинза позволяет делать «высококачественную визуализацию белого света». Он утверждает, что это приближает ученых к тому, чтобы такие объективы оказались в камерах. Если начнется коммерческое производство металинз, то объективы станут меньше и легче. Возможно это повлияет на улучшение линз в камерах мобильных телефонов.

Следующим шагом ученых является увеличение объектива до, примерно, 1 см в диаметра. Это откроет новые возможности в таких вещах как дополненная и виртуальная реальность.