世界最薄的透鏡問世!可打造史無前例的微型化光學系統
2020-12-08 科技世界網澳大利亞國立大學日前宣布，該校科學家製造出世界上最薄的透鏡，僅有6.3納米厚，是人頭髮絲直徑的兩千分之一。
這一課題的主要研究人員、澳大利亞國立大學工程和計算機科學學院盧曰瑞博士介紹說，這一透鏡僅有6.3納米厚，而此前已製造出的最薄透鏡為50納米厚。
盧曰瑞說，該透鏡是用二硫化鉬晶體製成，這種晶體可在高溫下保持穩定，是一種潤滑劑和良好的半導體，並能釋放出光子。
研究小組使用膠帶分離法，從二硫化鉬晶體上逐層原子剝離出越來越薄的晶體層，並用離子束打磨出一個僅具有9個原子厚度的半球形鏡片。
研究人員發現，單層二硫化鉬的厚度僅有0.7納米，光會在這一具有高折射率的晶體層中來回往復，而不被吸收。
盧曰瑞表示，這一最新科研成果實現了在原子層面控制光的傳播，可用於打造史無前例的微型化光學系統。這一突破性發明將為科學技術與醫療健康領域帶來革命性應用，如被用於製造柔性顯示器，或被用作製造模擬昆蟲複眼的微透鏡陣列，以實現快速三維成像。
該研究成果已發表在英國《自然》子刊《光：科學與應用》上。
美國研究人員發明新型超薄光學透鏡
據美國航空航天局（NASA）官網報導，NASA噴氣推進實驗室（JPL）與加州理工學院研究人員合作開發了一種超薄光學透鏡，通過「元表面」（me
這種透鏡的「元表面」由矽晶陣列組成，單個矽晶的橫截面為橢圓形。通過改變矽晶的半徑與軸向，可以改變通過光線的相位與偏振性，從而使光路彎曲，實現聚焦。傳統的光學系統由多組玻璃鏡片組成，每個鏡片都要求非常精密的製造工藝；而這一新技術可以採用標準的半導體製造工藝，將厚度僅為微米級的「元表面」相互疊加，即可獲得所需的光學系統，可以像半導體晶片一樣實現大規模批量化自動製造。
該研究團隊正與企業夥伴進行合作，使這一技術進一步商業化。這一項目還獲得了美國能源部與國防部高等研究計劃局（DARPA）的資助。
脈衝雷射消融法改善全息透鏡的製備
來自英國伯明罕大學、哈佛醫學院以及韋爾曼光醫學中心的研究人員研發出基於納秒雷射脈衝、能夠將光學結構列印在塗有吸光材料的透明基板的一步式快速全息記錄技術。
脈衝雷射消融
儘管雷射加工大多用於生產微米級對象，但是同時也可以通過雷射幹涉輔助消融法（全息雷射消融）用於大面積光學活性納米圖案表面的製備。
在雷射消融過程中，通過雷射束照射去除固體表面的物質。該技術不僅沒有使用聚焦雷射束（能夠產生微米級特徵）的，同時還實現了雷射幹涉模式來進行物體表面消融以及生成有趣的納米圖案。
在該一步式快速全息記錄技術中，脈衝雷射束照射超薄半吸材料用作玻璃襯底塗層。光束穿過樣品並通過下面的玻璃反射回來。兩束反向運行的雷射束之間會發生幹涉，這種幹涉模式會在物體表面消融形成有條理的光柵。
光柵的周期由相對於垂直入射的入射光波長(λ) 以及傾斜角(θ)決定。λ/2會生成相長幹涉，呈現駐波的效果。
與傳統的雷射消融法相比，這種方法靈活又迅速。只需改變θ，就能定製光柵的周期，同時也能對各種材料進行圖案化處理。通過這種方法製備的光柵擁有可見光波長的尺寸，表現出強烈的衍射效應，然後能顯示各種顏色效果。這種功能使得它們適合用作安全全息圖。
相比傳統的納米加工法如電子束蝕刻和光刻蝕法等，這種技術速度更快，也更經濟有效。相比直接雷射幹涉模式（在這種方法中，首先通過分束器將單脈衝光束分開，然後進行重組生成全息圖和納米圖案），這種技術更加簡便。直接雷射幹涉法要求各種雷射束精確對準，在光束分裂後會經受弱光照射。而在這種脈衝雷射消融法中，則使用單個脈衝雷射束在平面或曲面上進行納米圖案/全息圖的快速列印。
研究人員還證明了這種方法可用於列印複雜的二維圖案，例如同心環陣列。這一功能使得該技術可用於光學設備的製備，例如菲涅耳波帶片（FZPs）。
該研究小組目前正在努力研究以便生成更複雜的納米圖案，例如格柵、三角陣列以及三維幾何圖形等；同時也在探討在數據存儲以及生物傳感等領域的進一步應用。
微軟開放全息透鏡HoloLens 開發版註冊
2016年，各大虛擬實境或增強現實的硬體公司都紛紛開始向外推廣自家的頭顯，包括Oculus、HTC VIVE、還有為數眾多的其他公司，現在連微軟也不例外，Microsoft宣布開放HoloLens研發版的註冊。
在2016年3月19號9點（太平洋時間）開始，開發商們就能註冊成為HoloLens研發團開始研發工作。註冊開放本來定於2016年3月30號至4月1號之間，由於HoloLens開發版出爐以及為開發者大會作準備，微軟決定提前開放註冊功能。
HoloLens由一對透鏡以及微型晶片中的計算系統組成，系統可以通過鏡片產生虛擬圖像，讓使用者與現實世界互動，目前首個體驗應用已經完成，該應用改編自一款《我的世界》系列的VR體驗。微軟表示，HoloLens開發版的成本約為3000美元，而最終的消費者版則尚未定價。（如需轉載，請註明來源自科技世界網）
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