ساخت نازکترین لنز جهان

[مسافر007]

فیزیکدانان مدرسه مهندسی هاروارد موفق به تولید نازک‌ترین لنز جهان شدند.

به گزارش سرویس فناوری ایسنا، این لنز به‌ دلیل نازک بودن فاقد عیوبی نظیر انحراف نوری است که این موجب می‌شود نقطه کانونی آن قابل تعریف باشد. توان تمرکز این لنز به مقدار حد تعیین شده توسط قانون پراش نزدیک شده است.

«فدریکو کاپاسو» از پژوهشگران مدرسه مهندسی هاروارد می‌گوید: اگر بتوانیم این لنز را جایگزین لنزهای مورد استفاده در تلفن‌های همراه کنیم، آن گاه می‌توان ضخامت این تلفن‌ها را کاهش داد و آنها را تا حد یک کارت اعتباری نازک کرد. بیشتر ادوات نوری که در دستگاه‌ها یافت می‌شود، به‌ دلیل دارا بودن شکل انحنایی جهت عبور نور، ابعاد توده‌ای دارند؛ اما این لنزی که ما تولید کرده‌ایم بسیار صاف بوده و ضخامتی در حد 60 نانومتر دارد.

در لنزهای معمولی، پرتو نور از بخش میانه و ضخیم‌تر بسیار آهسته‌تر از بخش‌های نازک‌تر عبور می‌کند، این تغییر سرعت موجب تغییر و تاخیر فاز شده و در نهایت شکستگی و متمرکز شدن را به‌ دنبال خواهد داشت.

این لنز جدید کمی متفاوت از لنزهای رایج است، به‌ طوری که در سطح آن نانوساختارهایی قرار داده شده که به آنها آنتن نوری گفته می‌شود. این آنتن‌ها عناصر فلزی هستند که موجب بروز تاخیر فاز اندکی در نور شده که این کار باعث شکست نور می‌شود. با تغییر و تنظیم فواصل موجود میان نانوآنتن‌ها می‌توان طول موج عبوری از این لنزها را تنظیم کرد.

در واقع این آنتن چیزی جز یک نوسانگر نیست که می‌تواند نور را در خود ذخیره کرده و سپس با کمی تاخیر آن را رها کند. این کار موجب تغییر جهت نور می‌شود، دقیقا شبیه حالتی که در لنزها رخ می‌دهد. این لنز جدید مشکل انحراف منوکروماتیک ندارد. انحراف کروی، کما و آستیگماتیسم در این لنز حذف شده است. وقتی که پرتو به این لنز برخورد می‌کند، از مرکز آن عبور کرده و پخش می‌شود، بنابراین به روش‌های اصلاحی پیچیده نیازی ندارد.

نتایج این تحقیق در نشریه «Nano Letters» به چاپ رسیده است. در این مقاله جزئیات ساخت این لنز درج شده است. برای تولید این لنز از یک لایه نازک طلا استفاده شده است، محققان بخشی از لایه طلا را از سطح سیلیکون زدودند تا در نهایت ساختاری v شکل باقی بماند.

بیشترین کاربرد این لنز در طیف سنجی و تصویربرداری است، البته در حال حاضر کارایی تمرکز در این لنز پایین است، اما محققان معتقدند که این مشکل به‌ راحتی قابل رفع است.

ایسنا