Сверхширокоугольные линзы типа «рыбий глаз» обычно представляют собой толстые выпуклые приспособления, которые нелегко встроить в такие устройства, как смартфоны. Однако это может измениться, поскольку инженеры создали полностью плоские линзы.
Разработанный в сотрудничестве между Массачусетским технологическим институтом и Массачусетским университетом в Лоуэлле, прототип устройства известен как металинза. Это означает, что она сделана из искусственного материала - метаматериала, - который проявляет свойства, не присущие материалам природного происхождения.
Линза состоит из цельного куска фторид-кальциевого стекла толщиной в миллиметр, задняя часть которого покрыта тонкой пленкой теллурида свинца. На этой пленке вырезан узор из наноразмерных оптических структур, называемых метаатомами. Они бывают разных форм, каждая из которых определенным образом преломляет свет.
Когда свет проходит через апертуру (например, диафрагму камеры) на линзу, он проходит через стекло и попадает в пленку теллурида свинца, где рассеивается через метаатомы под разными углами. В результате получается одно четкое, ясное и отчетливое изображение объекта с полем обзора 180 градусов.
Текущая версия линз работает только с инфракрасным светом, хотя исследователи заявляют, что, уменьшив наноструктуры и используя другие материалы, они могут быть адаптированы для использования с видимым светом. Возможные области применения могут тогда включать не только линзы камеры, но и линзы для таких предметов, как эндоскопы, видеопроекторы и очки виртуальной реальности.
«Этот дизайн стал в некоторой степени неожиданностью, потому что некоторые думали, что будет невозможно сделать металинзу со сверхшироким полем зрения», - говорит доцент Цзюэцзюнь Ху (Juejun Hu). «Тот факт, что это действительно позволяет получать изображения «рыбий глаз», полностью превосходит ожидания».
Исследование описано в статье, недавно опубликованной в журнале Nano Letters.
Источник: MIT