Учёные придумали плоскую линзу с изменяемым фокусным расстоянием

Исследователи из Корнелльского университета и компании Samsung придумали метаматериал, который обещает изменить многое на рынке оптических систем от очков до объективов мощнейших телескопов. Плоская на вид стеклянная пластинка оказалась способной менять фокусное расстояние под действием электрического сигнала, а не благодаря форме или механическому перемещению линз в объективе. Таким образом, оптика камер получила возможность стать простой, быстрой, надёжной и универсальной.

Металинза в представлении художника. Источник изображения: Данила Шилкин

Метаматериал для линз с электрически управляемым фокусным расстоянием представляет собой массив резонаторов нанометрового размера — менее 1 мкм каждый. Для регулирования локальной фазовой характеристики этих элементов в структуру добавлены жидкие кристаллы. Электрическое воздействие на жидкие кристаллы меняет локальные фазовые характеристики резонаторов и перестраивает общий фокус металинзы.

«Эта комбинация сработала так, как мы ожидали», — сказала одна из авторов исследования Мелисса Босх (Melissa Bosch), которая работает в лаборатории Геннадия Швеца, профессора прикладной физики и инженерной физики Корнелльского университета и ведущего автора статьи. — «В результате получился ультратонкий объектив с электрической регулировкой, непрерывным зумом и сдвигом фокусного расстояния до 20 %».

Пока предложенное учёными решение работает только со светом красной длины волны. Для работы с полным спектром ещё предстоит найти решение, но основные шаги уже сделаны, так что вопрос создания полноценной управляемой электричеством металинзы — вопрос времени. За этим исследованием пристально следят и дают на него деньги военные департаменты США. Они будут первыми, кто получит доступ к революционным объективам. Системы наблюдения, дроны и боевая оптика станет легче и компактнее сначала там, где это наиболее востребовано.

3dnews

Хочешь узнать больше - читай отзывы