Poliruotas stiklas šimtmečius buvo vaizdo gavimo sistemų centre. Tikslus jų kreivumas
Pakeiskite dėmesį, kad aiškiai matytumėte visa taimastelis, paprastai reikia fizinio lęšio judėjimo pakreipiant, stumdant ar kitaip judant, dažniausiai naudojant mechanines dalis, sudarančias daugumą mikroskopų ir teleskopų.
Tyrėjai išgraviravo medžiagos paviršiųmažos, tiksliai raštuotos struktūros, veikiančios kartu kaip meta paviršius, unikaliu būdu lūžiančios ar atspindinčios šviesą. Keičiantis medžiagos savybėms, atitinkamai keičiasi ir meta paviršiaus optinė funkcija. Šiuo atveju, kai medžiaga yra kambario temperatūros, meta paviršius sutelkia šviesą, kad sukurtų aiškų objekto vaizdą tam tikru atstumu. Kaitinant medžiagą, pasikeičia jos atominė struktūra, o atsakas į tai, kad meta paviršius nukreipia šviesą, kad sutelktų dėmesį į tolimesnį objektą.
Taigi naujieji aktyvūs metalai galisureguliuokite fokusą be didelių gabaritų mechaninių elementų. Naujas dizainas, kuris šiuo metu įgalina infraraudonųjų spindulių vaizdą, galėtų leisti naudoti lankstesnius optinius prietaisus, tokius kaip miniatiūrinės dronų drėkinimo kameros, ypač kompaktiškos šiluminio vaizdo kameros mobiliesiems telefonams ir žemo profilio naktinio matymo akiniai.
„Mūsų rezultatas rodo, kad mūsųItin plonas, derinamas objektyvas, neturintis judančių dalių, gali užtikrinti be aberacijų vaizdus, kai persidengia skirtinguose gyliuose esantys objektai, konkuruojantys su tradicinėmis didelių gabaritų optinėmis sistemomis.
Tian Gu yra Masačusetso technologijos instituto medžiagų tyrimų laboratorijos mokslininkas.
Naujasis objektyvas pagamintas iš kintamos medžiagosetapas, kurį komanda sukūrė pataisydama medžiagą, paprastai naudojamą perrašomuose kompaktiniuose ir DVD diskuose. Vadinamas GST, jis susideda iš germanio, stibio ir telūro, o jo vidinė struktūra keičiasi kaitinant lazerio impulsais. Tai leidžia medžiagai persijungti tarp skaidrios ir nepermatomos būsenos - mechanizmo, leidžiančio rašyti, ištrinti ir perrašyti kompaktiniuose diskuose saugomus duomenis.
Šių metų pradžioje pranešė mokslininkaiprie GST pridėjus dar vieną elementą, seleną, sukurta nauja fazę keičianti medžiaga, vadinama GSST. Kaitinant naują medžiagą, jos atominė struktūra perėjo nuo amorfiškos, netvarkingos atomų raizginio į labiau sutvarkytą kristalinę struktūrą. Šis fazinis poslinkis taip pat pakeitė infraraudonųjų spindulių sklidimo medžiagą būdą, paveikdamas lūžio galią, tačiau minimaliai paveikė skaidrumą.
Komanda domėjosi, ar įmanoma pritaikytiperjungimo pajėgumas GSST, skirtas šviesai nukreipti ir fokusuoti tam tikrose vietose, atsižvelgiant į jos fazę. Tokiu atveju medžiaga gali būti aktyvus lęšis, nereikalaujant mechaninių dalių, kad būtų galima perkelti dėmesį.
„Apskritai, kai jie gamina optiniusįrenginį, po pagaminimo labai sunku pakoreguoti jo charakteristikas. Štai kodėl tokios platformos turėjimas yra optinių inžinierių šventasis gralis, leidžiantis metaliniams lęšiams efektyviai perjungti fokusavimą plačiame diapazone.
Tian Gu yra Masačusetso technologijos instituto medžiagų tyrimų laboratorijos mokslininkas.
Paprastuose lęšiuose stiklas yra tiksliai išlenktas, todėlkrintantis šviesos pluoštas nuo objektyvo lūžta skirtingais kampais, susilieja tam tikro atstumo taške, žinomame kaip objektyvo židinio nuotolis. Tada lęšiai gali sukurti aiškų bet kurio objekto vaizdą tam tikru atstumu. Norint parodyti skirtingo gylio objektus, objektyvą reikia fiziškai pajudinti.
Užuot pasikliavęs fiksuotumedžiagos kreivės tiesioginei šviesai tyrėjai bandė pakeisti GSST pagrindu pagamintus metalenus, kad židinio nuotolis pasikeistų priklausomai nuo medžiagos fazės. Savo naujame tyrime jie pagamino 1 mikrono storio GSST sluoksnį ir sukūrė meta paviršių išgraviruodami GSST sluoksnį ant įvairių formų mikroskopinių struktūrų, kurios skirtingai laužo šviesą.
Jie išbandė naujus metalus, įdėdami juosant scenos ir apšviestas lazerio spinduliu, sureguliuotu į infraraudonųjų spindulių šviesos diapazoną. Tam tikrais atstumais prieš objektyvą jie pastatė permatomus daiktus, susidedančius iš horizontalių ir vertikalių juostų dvipusių modelių, vadinamų skiriamosios gebos diagrama, kurie dažniausiai naudojami optinėms sistemoms išbandyti.
Lęšis pradinėje amorfinėje būsenoje davė aštrųpirmojo modelio vaizdas. Tada grupė kaitina lęšį, kad paverstų medžiagą kristaline faze. Po perėjimo ir naudojant tolimą kaitinimo šaltinį, objektyvas pagamino vienodai ryškų vaizdą, šį kartą - antrą, tolimesnį juostų rinkinį.
Eksperimentai rodo, kad metalenai galiaktyviai keisti židinį be jokio mechaninio judesio. Tyrėjai teigia, kad metalinis lęšis gali būti pagamintas su įmontuotais mikrobangų krosnelėmis, kad medžiaga greitai sušiltų trumpais milisekundžių impulsais. Keičiant šildymo sąlygas, jie taip pat gali sureguliuoti kitų medžiagų tarpines būsenas, nuolat reguliuodami fokusavimą.
Taip pat skaitykite:
Buvo sukurtas pirmasis tikslus pasaulio žemėlapis. Kas negerai visiems kitiems?
Pažvelkite į Hablo planetinių ūkų nuotraukas.
Fizikai sukūrė juodosios skylės analogą ir patvirtino Hawkingo teoriją. Kur jis veda?