Новые линзы способны фокусировать свет, не внося оптических искажений, характерных для обычных линз

Согласно публикации, представленной в журнале Nano Letters, физики Гарвардской школы инженерии и прикладных наук создали сверхтонкую плоскую линзу. Она способна фокусировать свет, не внося оптических искажений, характерных для обычных линз. Толщина новой линзы - всего 60 нм, при этом возможности фокусировки практически приближаются к дифракционному пределу.

Новая тонкая линза работает в диапазоне, широко используемом в оптоволоконной связи, при этом она масштабируема в пределах от ближнего инфракрасного диапазона и до терагерцевого излучения.

«Наша плоская линза - это инновационная технология, - заявляют главный исследователь Федерико Капассо, профессор прикладной физики Роберт Л. Уоллес и старший научный сотрудник Винтон Хаиэс. - Вместо фазовой задержки при прохождении света через толщу материала новая линза дает мгновенный фазовый сдвиг непосредственно на поверхности. Это крайне интересно».



Капассо и его сотрудники по проекту изготавливают плоскую линзу, покрывая тончайшие пластины кремния нанометровым слоем золота. После этого они стирают часть золотого слоя, оставляя массив упорядоченных V-образных структур. Когда линзу облучают лазером, эти структуры работают как антенны нанометрового масштаба. Они захватывают свет и ненадолго удерживают его. Эти задержки точно настраиваются по всей поверхности линзы, что позволяет изменять направление света так же, как это делают толстые стеклянные линзы. Но есть одно существенное отличие.

Плоская линза не вызывает оптических аберраций, таких, как, например, эффект «рыбьего глаза», вызываемый обычными широкоугольными объективами. Нет при этом и астигматизма, и коматических аберраций. Это означает, что полученное с ее помощью изображение будет абсолютно точным, не требующим сложной корректировки, которая обязательна для всех современных сложных оптических систем.

Ученые утверждают, что в будущем возможно будет заменить большую часть объемных линз их плоским аналогом.