Ny typ av lins perfekt, platt och supertunn
En ny sorts lins som inte bygger på refraktion, är helt platt och bara 60 nm tunn, och som inte förvränger bilden. Det har forskare tagit fram. På sikt kan den komma att ersätta dagens jämförelsevis klumpiga slipade linser. Federico Capasso i platt skrattspegel byggd med samma teknik |
– Men möjligheten är stor för många tillämpningar.
Forskarna jobbar på Harvard School of Engineering and Applied Sciences.
Klassiska linser är glasbitar slipade så att infallande ljus träffar glaset i olika vinklar och bryts olika mycket. Forskarnas lins är en platt 60 nm tjock kiselskiva belagd med myriader av små V-formade strukturer i guld, kallade nanoantenner, som bryter ljuset genom att skapa en ”omedelbar fasförskjutning direkt vid linsens yta”, beskriver forskarna.
Antennerna fångar och fördröjer en infallande laserstråle en liten stund, och strålen omriktas. Nanoantennerna placeras ut så att ljuset skjuts mot samma punkt – linsens fokus.
Plattlinsen kommer undan den slipade linsens problem med dåligt fokus i periferin. Lätt att tillverka ska den dessutom vara.
En tunn kiselskiva pläteras med guld och ett mönster etsas bort så att de V-formade figurerna blir kvar.
Genom att variera antennens rotation och vinkel, och avståndet mellan antennerna, kan linsen avstämmas från nära infrarött ljus upp till terahertzfrekvenser.
Dagens plattlins fungerar på ljus av endast en frekvens i taget. Forskarna tror sig dock kunna utveckla också en bredbandig version, för kameror.
Det optiska fenomen som forskarna utnyttjar – fasdiskontinuitet – har de själva upptäckt. De har tidigare använt nanoantennerna för att bygga en skrattspegel som är helt platt.
Möjligheterna begränsar sig inte till att bryta ljuset – också frekvens, ljusstyrka och polarisering kan bestämmas i ett fält av nanoantenner.