智慧型手機還能再薄點？科學家研發全新平面透鏡 比頭髮還細1000倍
2020-09-05 科創板日報財聯社（上海，編輯 黃君芝）訊，據有125年歷史的《美國化學會志》（ACS Publications）報導，聖保羅大學聖卡洛斯工程學院（EESC-USP）的科學家們研發出了一種比人類頭髮還細1000倍的平面透鏡。它可以用作智慧型手機中的相機鏡頭，也可以在需要傳感的許多其它設備中使用。
「在目前的技術環境下，它的應用幾乎有無限種可能。」該研究的主要作者、EESC-USP電氣工程與計算系教授Emiliano Rezende Martins表示。據悉，該研究得到了聖保羅研究基金會（FAPESP）的支持。
據了解，這種鏡片被稱為超透鏡或超級透鏡（metalens/superlens）。該透鏡由與光相互作用的納米柱陣列上的單個納米矽層組成。這種結構是用光刻技術印刷出來的，這是一種著名的製造電晶體的技術。
超透鏡於十年前首次開發，並利用超表面（metasurface）的超薄的微型波導陣列，使光線透過透鏡時發生彎曲，從而達到物理上可行的最高解析度。根據Rezende Martins的說法，超透鏡長期以來一直面臨著視角極小（小於1°）的問題。
「解決這個問題的一種方法是將超透鏡結合起來，形成複雜的結構，」他說。研究人員意識到，在傳統的透鏡中，折射率的增加與透鏡的平坦度成比例地增加了視野，因此研究人員設計了一種超透鏡來模仿具有無限折射率的完全平坦的透鏡，而其效果是傳統透鏡無法比擬的。
「我們的鏡頭可以有任意視野，理想情況下可以達到180度而不會產生圖像失真，」Rezende Martins說：「我們已經在110度的角度測試了它的有效性。在更寬的視角下，由於陰影效應，光能會降低，但這可以通過後期處理進行校正。」
研究人員表示，儘管超透鏡的結合會有礙超解析度，但是獲得的解析度足以滿足所有常規應用。研究團隊用3D列印的相機測試了這種超透鏡，獲得了具有寬視場的高解析度圖像。以下就是使用超透鏡獲得的高解析度廣角自拍照。
若能將該發明更廣泛地投入商業應用，使更多智慧型手機生產商部署到手機、平板中去，可能會使未來的智能設備變得更為輕薄。
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智慧型手機還能再薄點?科學家研發全新平面透鏡,比頭髮還細1000倍
文 | 財聯社 黃君芝據有125年歷史的《美國化學會志》（ACS Publications）報導，聖保羅大學聖卡洛斯工程學院（EESC-USP）的科學家們研發出了一種比人類頭髮還細1000倍的平面透鏡。它可以用作智慧型手機中的相機鏡頭，也可以在需要傳感的許多其它設備中使用。 -
科學家開發出比人的頭髮還要細一千倍的平面透鏡
科學家開發出了比人的頭髮細一千倍的透鏡。它可以用作智慧型手機中的相機鏡頭，也可以在需要傳感的許多其它設備中使用。該透鏡由與光相互作用的納米柱陣列上的單個納米矽層組成。通過光刻法印刷結構，光刻法是用於製造電晶體的公知技術。這種鏡片被稱為超透鏡或超級透鏡，英語：metalens 或 superlens，指通過使用超材料超出衍射極限的透鏡。衍射極限是常規透鏡和顯微鏡的一個特徵，該特徵限制了其解析度的精細度。 -
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研究人員開發出比人的頭髮細一千倍的平面透鏡
它可以用作智慧型手機中的相機鏡頭，也可以在依賴傳感器的其他設備中使用（使用metalens獲得的高解析度廣角自拍照。圖片來源：Augusto Martins / USP聖保羅大學聖卡洛斯工程學院（EESC-USP）的研究人員在巴西開發了比人的頭髮細一千倍的透鏡。 -
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