哈佛大学成功研发全玻璃、厘米级全光谱超透镜

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哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院

映维网 2019年12月04日)超透镜平面主要通过纳米结构聚焦光线,而它有望彻底改变从显微镜到照相机,再到传感器和显示器的一切。但到目前为止,大多数透镜都能做到闪光片般的大小。尽管这种尺寸已经能够在特定应用中实现出色的效果,但在弱光等透镜需要大于瞳孔的条件下,我们需要更大的透镜,比如说虚拟现实应用。

现在,哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院的研究团队开发了一种全玻璃、厘米级的可见光谱超透镜,并可以通过常规芯片生产方法进行制造。

这份研究已经发表在《Nano Letters》期刊中。

相关论文All-Glass, Large Metalens at Visible Wavelength Using Deep-Ultraviolet Projection Lithography

论文最后作者费德里科·卡帕索教授(Federico Capasso)表示:“这项研究为所谓的手机晶圆级摄像头铺平了道路,其中CMOS芯片和超透镜传感器可以直接堆叠在一起,并且易于实现光学对准,因为它们都为扁平。将来,同一家公司可以同时生产芯片和透镜,因为两者可以采用相同的技术制造:光刻。”

论文第一作者、约翰·保尔森工程与应用科学学院博士后박준서(音译朴俊书)指出:“以前,我们无法大规模生产可见光谱的厘米级超透镜传感器,因为我们要么采用费时的电子束光刻技术,要么采用不具备所需分辨率的L-Line光学步进光刻技术。”

超透镜的纳米柱

为了批量制造厘米级的超透镜,研究人员使用了一种名为深紫外线(Deep-Ultraviolet;DUV)投影光刻技术。DUV通常用在要求细致图案化的PC和手机芯片。利用这种技术,每枚芯片可以产生大量的超透镜,而每个超透镜都由数百万个纳米级元件组成,只需进行一次曝光即可。

通过将纳米结构图案直接蚀刻到玻璃表面,研究人员消除了原来超透镜传感器所需的耗时沉积过程。

这是第一种可量产的全玻璃、厘米级全光谱超透镜。

然而,这种透镜目前存在色差,亦即所有不同颜色的光线不会聚焦在同一点上,但研究人员正在积极地探索大直径的消无色差超透镜。

原文链接https://yivian.com/news/69547.html
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