提起透鏡,很多人都不陌生。無論是我們平常戴的眼鏡,還是拍照攝像用的鏡頭,亦或老年人用的放大鏡,它們都屬于透鏡。日常生活中,我們用到的透鏡都是球面透鏡,一般由光學玻璃、光學晶體、光學樹脂等光學材料制作而成。它利用光學折射原理,實現對光線的控制。
由于普通透鏡無法同時聚焦不同顏色的光,進而發生色差。目前大部分相機等成像系統都是通過堆疊多層透鏡來解決色差的問題,這就導致現在的攝像攝影器材不僅結構復雜而且很笨重。
而就在近日,美國哥倫比亞大學華人學者虞南方領導的研究團隊研制出一種厚度只有1微米的超薄平面透鏡。這種由“超像素”構成的平面透鏡比普通紙張還要薄。有望大幅降低光學器件的尺寸和重量。
“虞南方團隊研制的超薄平面透鏡,并不是利用傳統光的折射原理,而是利用光在介質傳播過程中的相位延遲,實現光的偏轉,這是一種衍射原理。該透鏡在平面上分布著很多‘超像素’,每個‘超像素’的尺寸只有0.5微米左右,小于光的波長,并具有不同的相位延遲量。因為延遲量的分布經過精心設計,所以可將傳遞到該超薄透鏡的平行光會聚到同一焦點,實現傳統透鏡的功能。”北京理工大學光電學院副教授胡搖告訴記者。