Günümüzün optik sistemleri akıllı telefonlardan son teknoloji mikroskoplara kadar 1700’lerin ortalarından beri pek değişmeyen teknolojiyi kullanıyor. 1730 civarında icat edilen bileşik lensler, lenslerin farklı noktalardaki farklı dalga boylarına odaklanmasına neden olan kromatik sapmaları düzeltmektedir.Etkili olsa da, bu çok materyalli lensler hantal, pahalı ve hassas parlatma veya kalıplama ve çok dikkatli optik hizalama gerektirir. Şimdi, Harvard John A. Paulson Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Yüksekokulu’nda (SEAS) bir grup araştırmacı bunu değiştirmek için bir araya geldi.
SEAS araştırmacıları, görünür spektrum boyunca kromatik sapmaları düzeltebilen ve basit lenslerden üst düzey mikroskoplara kadar ticari optik sistemlere dahil edilebilen tek katmanlı bir nanoyapı yüzeyi olan bir meta düzeltici geliştirdi. Meta düzeltici, görünür ışık spektrumu boyunca ticari bir mercekte kromatik sapmaları ortadan kaldırdı. Cihaz ayrıca, yüksek çözünürlüklü mikroskoplarda kullanılan 14 kadar geleneksel lensle süper karmaşık hedefler için de çalışır.
Nano Sütunlar
Robert L. Wallace Uygulamalı Fizik Profesörü ve SEAS’da Elektrik Mühendisliği’nde Vinton Hayes Kıdemli Araştırma Görevlisi Federico Capasso; “Meta düzeltici teknolojimiz, performansı artırmak için geleneksel kırıcı optik bileşenlerle birlikte çalışarak sistemin yüksekliğini ve karmaşıklığını önemli ölçüde azaltarak çok çeşitli yüksek hacimli uygulamalar için uyarlanabilir.”
Daha önceki bir araştırmada, Capasso ve ekibi, nano sütun dizilerinin, bir dalga boyundan daha az aralıklı olan meta yüzeylerin, ışığın fazını, genliğini ve polarizasyonunu manipüle etmek ve düz lensler de dahil olmak üzere yeni, ultra kompakt optik cihazları etkinleştirmek için kullanılabileceğini gösterdi. Bu araştırma, her nano sütunun etkili kırılma indeksini ayarlamak ve kontrol etmek için aynı prensipleri kullanır. Böylece tüm dalga boyları meta düzeltici tarafından aynı odak noktasına getirilir.
SEAS’ta Uygulamalı Fizikte Araştırma Görevlisi Wei Ting Chen; “Tüm bu paketlerin odak noktasında aynı anda ve aynı temporal genişliğe ulaşması için nano sütunları tasarladık.”
SEAS’da yüksek lisans öğrencisi olan Alexander Zhu; “Meta düzelticilerin kullanılması, kırılma refraktif optik bileşenleri veya difraktif elemanlar gibi geleneksel saptırma düzeltim yöntemlerindentemel olarakfarklıdır, çünkü nanoyapı mühendisliğini içerir Bu, lensler ile malzeme sınırlamalarının ötesine geçebileceğimiz ve daha iyi performanslara sahip olduğumuz anlamına geliyor.”
