Herhangi bir ek elemente ihtiyaç duymadan herhangi bir polarizasyonun geniş bir renk yelpazesini aynı odak noktasına, doğru bir şekilde odaklayabilen ilk düz lens geliştirilmiştir.
Columbia Üniversitesi Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Yüksekokulu’ndaki araştırmacılar, yalnızca bir mikron kalınlığında olan lensi geliştirdiler. Bileşik lens sistemleri için en iyi bir performansı sunuyor.
Çalışmanın yöneticisi Doçent Nanfang Yu “Düz merceğimizin güzel yanı, karmaşık şekillerin meta atomlarını kullanmasıdır. Sadece tek bir ışık rengi için gecikmenin doğru dağılımını değil, aynı zamanda sürekli bir ışık spektrumu da sağlıyor ve çok ince olduklarından, kameralar, mikroskoplar, teleskoplar ve hatta gözlüklerimiz gibi görüntüleme için kullanılan herhangi bir optik aygıtın veya cihazın boyut ve ağırlığını büyük ölçüde azaltma potansiyeline sahiptirler. Örneğin; bir kâğıt tabakası kalınlığından daha ince olan bir çift gözlük, çıkıntı yapmayan akıllı telefon kameraları, sürücüsüz otomobiller ve pilotsuz uçaklar için algılama sistemleri ve tıbbi görüntüleme uygulamaları için minyatür araçlar gibi düşünün. ”
Tasarım Algoritması
Meta lensler bilgisayar çiplerini imal etmek için kullanılanlara benzer standart 2D düzlemsel üretim tekniklerini kullandı. Araştırmacılar, bu meta-lenslerin seri üretilmesinin, sadece tek bir nanoyapı tabakası olduğundan basit olması gerektiğini, pahalı ve zaman harcayan taşlama-parlatma işlemine ihtiyaç duyulmadığını belirtiyorlar.
Çalışmanın ortak yazarı ve Yu grubunun doktora öğrencisi olan Sajan Shrestha, “Düz lenslerimizin üretimi yüksek performans ve ucuz üretim sayesinde büyük bir kitleye hitap edebilir. Bu nedenle, lens tasarımlarımızı seri üretebilmek için yarı iletken dökümhanelere gönderebilir ve endüstriye özgü ölçek ekonomilerinden faydalanabiliriz.”
Çalışmanın diğer eş yazarı Adam Overvig “Tasarım algoritmamız, bir arabirimi ikili bir şablona dönüştürmede her türlü serbestlik derecesini kullanıyor. Sonuç olarak, düz lenslerimiz, tek bir nanoyapılı arabirimin ulaşabileceği teorik limite yaklaşan performansa ulaşabiliyor.Aslında, teorik olarak mümkün olan en iyi özelliklere sahip birkaç düz lensi gösterdik. Belirli bir meta lens çapı için, en geniş dalga boyu aralığında en sıkı odak noktasına ulaştık…”
