Rambler's Top100
Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Книжная лавка | Голосование | Топ-лист | Регистрация | Дискуссия
Лучшие молодые
ученые России

Подписаться на новости

АВТОРСКИЕ НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах" | "Terra & Comp" (Геология и компьютеры) | "Неизбежность странного микромира"| "Научно-популярное ревю"| "Биология и жизнь" | Теорфизика для малышей
Семинары - Конференции - Симпозиумы - Конкурсы

НАУКА В "РУССКОМ ПЕРЕПЛЕТЕ"
Проект поддержан Международной Соросовской Программой образования в области точных наук.
Новости из мира науки и техники
The Best of Russian Science and Technology
Страницу курирует проф. В.М.Липунов
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

12.01.2018
17:56

Металинзы сфокусировали свет во всем видимом диапазоне

    Физики из Гарвардского университета и Университета Уотерлу создали металинзу, фокусное расстояние которой остается постоянным для волн с длинами от 470 до 670 нанометров — практически во всем видимом диапазоне. Для этого они объединяли пластинки из оксида титана в группы по два и подбирали их параметры таким образом, чтобы задержка фазы волн не зависела от их частоты. Статья опубликована в Nature Nanotechnology.

    Металинзы состоят из большого числа вертикальных пластинок, имеющих размер порядка длины волны света и искажающих направление и фазу падающего излучения. Выстраивание пластинок в определенном порядке позволяет фокусировать свет, имитируя обычную линзу. С другой стороны, толщина металинзы может достигать всего нескольких сотен нанометров, что значительно меньше толщины обычных линз, использующих преломление света на границе двух сред. Кроме того, с помощью металинз можно преодолеть дифракционный предел, то есть разрешить объекты, размер которых меньше длины волны используемого света (подробнее в нашей новости). Наконец, металинзы значительно легче и дешевле в производстве, чем обычные линзы, что делает их привлекательными для использования в оптических приборах.

    Однако металинзы страдают от одного существенного недостатка — они хорошо работают только для узкого диапазона длин волн. Из-за того, что фазовый сдвиг падающего света зависит не только от расположения пластинок, но и от длины волны, фокусное расстояние линзы будет отличаться для излучения разных цветов. В результате в металинзах возникают сильные хроматические аберрации, и это не позволяет заменить ими обычные линзы. Сейчас ученые пытаются решить эту проблему. Так, около года назад группа исследователей из США и Канады сообщила о создании металинзы, фокусное расстояние которой оставалось постоянным для зеленого света с длиной волны от 490 до 550 нанометров.

    На этот раз группа ученых под руководством Федерико Капассо (Federico Capasso) смогла изготовить металинзу, которая работает одинаково для излучения с длинами волн от 470 до 670 нанометров, то есть покрывает практически весь оптический диапазон. Для этого они заставили эффективный коэффициент преломления наноструктур зависеть от частоты падающего излучения. Они объединили в группы по два пластинки оксида титана TiO2 различной длины, толщины и высоты. В зависимости от соотношения параметров пластинок в группе задержка фазы проходящего через нее света по-разному зависела от длины волны — например, оставалась постоянной.

    Выстраивая в дальнейшем группы специальным образом, физики добились фокусировки излучения. Фокусное расстояние получившейся линзы не зависело от длины волны падающего света, и это позволяло получать четкие картинки не только в монохроматическом излучении лазеров разных цветов, но и в белом свете.

    Кроме того, чтобы продемонстрировать универсальность предложенного метода, помимо ахроматической линзы исследователи сконструировали линзы, у которых фокусное расстояние было пропорционально первой или второй степени частоты падающего излучения. В этих случаях изображения объектов сильно размывались.

    Ученые считают, что предложенный ими способ создания металинз найдет применение в литографии и микроскопии. Также они планируют создать линзы, которые будут фокусировать электромагнитные волны в других диапазонах частот.

    В прошлом году та же группа физиков сообщала о создании металинз, способных работать во всем видимом диапазоне. Тем не менее, эти линзы обладали заметным ахроматизмом: например, одна из них увеличивала изображения на длине волны 532 нанометра в 138 раз, а на длине волны 620 нанометров — в 167 раз. В новой статье ученые справились с этой проблемой.

    По информации https://nplus1.ru/news/2018/01/12/cool-matalense

    Обозрение "Terra & Comp".

Помощь корреспонденту
Кнопка куратора
Добавить новость
Добавить новости
НАУКА В "РУССКОМ ПЕРЕПЛЕТЕ"

Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Rambler's Top100