Плоские линзы, в отличие от их традиционных коллег, относительно легки, на основе оптических наноматериалов, известных как метаповерхности. Когда наноструктуры поддлины волны метаповерхностной формы определенные повторные образцы, они подражают сложным искривлениям, которые преломляют свет, но с меньшим количеством большой части и улучшенной способностью сосредоточить свет с уменьшенным искажением. Однако большинство этих наноструктурированных устройств статично, который ограничивает их функциональность.Федерико Капассо, прикладной физик в Гарвардском университете, который вел технологию металинзы, и Дэниела Лопеса, лидера группы нанофальсификации и устройств в Национальной лаборатории Аргонна и раннем разработчике микроэлектромеханических систем (MEMS), проведенный коллективное обсуждение о добавляющих возможностях движения как быстрый просмотр и луч, держащийся к металинзам для новых заявлений.
Кэпэссо и Лопес разработали устройство, которое объединяет середину инфракрасных металинз спектра на MEMS. Исследователи сообщают о своих результатах на этой неделе в Фотонике языка АПЛ от AIP Publishing.MEMS – основанная на схеме технология, которая включает микроэлектронику, как найденные в компьютерных микросхемах, и включает механические микроструктуры как приводы головок и механизмы.
Повсеместный во всем от сотовых телефонов до подушек безопасности, биосенсорных устройств, приборов и оптики, MEMS изготовлены, используя те же самые методы, используемые для интегральных схем на типичных компьютерных микросхемах.«Плотная интеграция тысяч lens-on-MEMS устройств, которыми индивидуально управляют, на единственный кремниевый чип позволила бы беспрецедентный уровень контроля и манипуляцию оптической области», Лопес Саид.
Исследователи сформировали метаповерхностную линзу, используя стандартные методы фотолитографии на вафле кремния на изоляторе с главным слоем устройства 2 микрона толщиной, слоем похороненной окиси на 200 миллимикронов и слоем ручки 600 микронов толщиной. Затем они поместили плоскую линзу на сканер MEMS, по существу микрозеркало, которое отражает свет для быстродействующей модуляции длины оптического пути. Они выровняли линзу с центральной платформой МАДАМ и зафиксировали их вместе, внеся маленькие платиновые участки.
«Нашим MEMS-интегрированным метаповерхностным прототипом линзы можно электрически управлять, чтобы изменить угловое вращение плоской линзы и может просмотреть центральное пятно несколькими градусами», сказал Лопес. «Кроме того, эта интеграция доказательства понятия метаповерхностных плоских линз со сканерами MEMS может быть расширена на видимые и другие части электромагнитного спектра, подразумевая потенциал для применения через более широкие области, такие как основанные на MEMS системы микроскопа, голографические и отображение проектирования, ОПТИЧЕСКИЙ ЛОКАТОР (легкое обнаружение и расположившись) сканеры и печать лазера».Когда электростатически приводится в действие, платформа MEMS управляет углом линзы вдоль двух ортогональных осей, позволяя просмотр плоской линзы центральное пятно приблизительно 9 градусами в каждом направлении. Исследователи оценивают, что сосредотачивающаяся эффективность составляет приблизительно 85 процентов.
«Такие металинзы могут быть массового производства с той же самой технологией фальсификации компьютерной микросхемы и в будущем, заменят обычные линзы в широком спектре заявлений», сказал Кэпэссо.