Zephyrnet Logosu

MIT, hareketli parçalar olmadan odağı değiştirebilen bir kamera lensi yaratıyor

Tarih:

Modern yakınlaştırma lensleri harika çalışır, ancak bir tanesini kırarsanız, yakınlaştırma veya odaklamayı çalıştırdığınızda değişen hızlarda farklı yönlerde hareket edecek şekilde ayarlanmış 20 veya daha fazla cilalı cam elemanın bulunduğu, gerçekten dehşet verici derecede mikro-mekanik karmaşıklıkla karşılanacaksınız. yüzükler. Bu şeylerin mobilyalara çarpıldığında, yağmura, toza ve değişen sıcaklıklara maruz kaldığında yıllarca ve yıllarca süren yoğun kullanıma dayanması, onları geliştiren dahilerin parlak bir kanıtıdır.

Ancak MIT'deki Malzeme Araştırma ekibinin yeni bir geliştirmesi, hiç hareket etmesine gerek olmayan, şeffaf, faz değiştiren bir malzeme kullanarak ışığı hızlı ve doğru bir şekilde odaklayabildiğini iddia ediyor. Bunun yerine, bu "ultra ince ayarlanabilir meta-lens", ısıya tepki olarak atomik yapısını yeniden düzenliyor.

Söz konusu malzeme, yeniden yazılabilir CD ve DVD'lerde kullanılan germanyum/antimon/tellür malzemesinin yeni bir versiyonudur. Bu uygulamalarda, malzemeyi şeffaf ve opak durumlar arasında değiştirmek için lazer ısısı kullanıldı. Ancak MIT ekibi karışıma selenyum ekledi ve ısı eklendiğinde atomik yapısının "amorf, rastgele bir atom yığınından daha düzenli, kristal yapıya dönüştüğünü" ve şeffaflığını değiştirmeden kırılma gücünü değiştirdiğini buldu.

Mikroskobik özelliklerini gösteren metallerin büyütülmüş görüntüsü
Mikroskobik özelliklerini gösteren metallerin büyütülmüş görüntüsü

İLE

Meta-lens, yüzeyine kazınmış, ışığı belirli şekillerde kıracak veya yansıtacak şekilde tasarlanabilen küçük, hassas desenli yapılara sahiptir. Malzeme ısıtıldıkça optik özellikleri değişir. Ekibin prototipini oluşturduğu konfigürasyonda, kızılötesi ışığı oda sıcaklığında yakın bir noktaya odaklıyor ve ardından ısı uygulandığında odak noktasını daha uzağa taşıyor.

Ekip, meta-lensi bir sahneye yerleştirerek ve kızılötesi banda ayarlanmış bir lazer ışınıyla aydınlatarak test etti. Araştırmacılar, önüne farklı mesafelerde iki şeffaf çözünürlük tablosu yerleştirdiler ve oda sıcaklığında yakındakinin keskin görüntüsünü, ısıtıldığında ise daha uzak olanın eşit derecede keskin görüntüsünü, hatta ısıtıldıktan sonra bile çözümleyebildiğini buldular. ısı kaynağı kaldırıldı.

MIT'nin Malzeme Araştırma Laboratuvarı'nda araştırma bilimcisi olan Tian Gu, "Sonuçlarımız, hareketli parçaları olmayan ultra ince ayarlanabilir lensimizin, farklı derinliklerde konumlandırılmış üst üste binen nesnelerin, geleneksel, hacimli optik sistemlere rakip olacak şekilde, sapmasız görüntülenmesini sağlayabildiğini gösteriyor" dedi.

Ekip, bunun "malzemeyi kısa milisaniyelik darbelerle hızlı bir şekilde ısıtabilen" entegre mikro ısıtıcılarla üretilebileceğine inanıyor; minimum ve maksimum odak mesafeleri arasındaki bir dizi ara durum boyunca sürekli odak ayarını mümkün kılmak için sıcaklığı hassas bir şekilde ayarlıyor - ancak bu net değil ne kadar çabuk soğuyabileceği ve odağı minimum mesafeye sıfırlayabileceği.

MIT metallerinin optik mikroskop görüntüsü
MIT metallerinin optik mikroskop görüntüsü

İLE

Ekip üyesi Mikhail Shalaginov, "Genel olarak bir optik cihaz yapıldığında, üretim sonrasında özelliklerini ayarlamak çok zordur" dedi. "Bu nedenle bu tür bir platforma sahip olmak, optik mühendisleri için kutsal bir kâse gibidir; bu, [metalenlerin] odak noktasını verimli bir şekilde ve geniş bir aralıkta değiştirmesine olanak tanır."

Ekip, bu kızılötesi prototipin minyatür ısı dürbünlerinde, ultra kompakt termal kameralarda ve düşük profilli gece görüş gözlüklerinde faydalı olabileceğini söylüyor. Daha fazla gelişmenin, diğer şeylerin yanı sıra, hareketli parçası olmayan akıllı telefonlar için ultra kompakt yakınlaştırma lenslerine olanak sağlayabileceğini söylüyor.

Çok güzel bir fikir ve eğer uygulanabilirliği kanıtlanırsa, modern mekanik optiğin baş döndürücü karmaşıklığını azaltmak için büyük bir fırsat.

Araştırmayla ilgili bir makaleyi okumak ücretsizdir Doğa İletişim.

Kaynak: İLE

Kaynak: https://newatlas.com/photography/mit-metalens/

spot_img

En Son İstihbarat

spot_img