Chloé Leroy Les astronomes et les amateurs savent que furthermore le télescope est grand. Pour conserver la puissance mais rationaliser l’un des composants les furthermore volumineux, une équipe de recherche dirigée par l’État de Pennsylvanie a créé le premier télescope extremely-mince et compact en métal able d’imager des objets lointains, y compris la lune.
Les lentilles métalliques comprennent de minuscules motifs de surface semblables à des antennes qui peuvent focaliser la lumière pour grossir des objets distants de la même manière que les lentilles en verre incurvées traditionnelles, mais elles ont l’avantage d’être plates. Bien que de petites lentilles métalliques de plusieurs millimètres de massive aient été développées dans le passé, les chercheurs ont réduit la taille de la lentille à huit centimètres de diamètre. ce qui a permis de l’utiliser dans de grands systèmes optiques, tels que des télescopes.
où vous avez une bosse dans les bords moyens et moreover fins, ce qui rend la lentille volumineuse et lourde”, a déclaré l’auteur correspondant Xingjie Ni, professeur agrégé de génie électrique et d’informatique. sciences à Penn Condition. “Les Metalenses utilisent des nano-structures sur la lentille au lieu de la courbure pour contourner la lumière, ce qui leur permet de rester à plat.”
bien qu’ils semblent plats car ils sont cachés derrière une vitre.
qui consiste à balayer un faisceau focalisé d’électrons sur un morceau de verre ou un autre substrat clear, pour créer place par place des motifs de style antenne. Cependant, le processus de balayage du faisceau d’électrons limite la taille de la lentille qui peut être créée, car le balayage de chaque level prend du temps et a un faible débit.
qui est couramment utilisée pour produire des puces informatiques.
a déclaré Ni. “Nous avons trouvé que c’était une bonne méthode de fabrication pour les lentilles métalliques auto elle permet des tailles de motifs beaucoup additionally grandes tout en conservant de petits détails, ce qui permet à la lentille de fonctionner efficacement.”
Les chercheurs ont modifié la méthode avec leur propre nouvelle procédure. Les chercheurs ont divisé la plaquette, sur laquelle le métalène a été fabriqué, en quatre quadrants, qui ont ensuite été divisés en régions de 22 sur 22 millimètres, furthermore petites qu’un timbre-poste common. ils ont projeté un motif sur un quadrant à travers des lentilles de projection, qu’ils ont ensuite tournées de 90 degrés et projetées à nouveau. Ils ont répété la rotation jusqu’à ce que les quatre quadrants soient modelés.
“Le processus est rentable car les masques contenant les données de modèle pour chaque quadrant peuvent être réutilisés en raison de la symétrie de rotation des métalens”, a déclaré Ni. “Cela réduit les coûts de fabrication et environnementaux de la méthode.”
Au fur et à mesure que la taille des métalènes augmentait, les fichiers numériques nécessaires pour traiter les motifs devenaient beaucoup moreover volumineux. Pour surmonter ce problème.
“Nous avons utilisé toutes les méthodes possibles pour réduire la taille du fichier”, a déclaré Ni. “Nous avons identifié des points de données identiques et référencé ceux qui existent, réduisant progressivement les données jusqu’à ce que nous ayons un fichier utilisable à envoyer à la equipment pour créer les métalens.”
obtenant une as well as grande résolution des objets et une distance d’imagerie beaucoup moreover grande que les métallens précédents les chercheurs doivent résoudre le problème de l’aberration chromatique, qui provoque une distorsion et un flou de l’image lorsque différentes couleurs de lumière, qui se plient dans des directions différentes, pénètrent dans un objectif.
“Nous explorons des conceptions plus petites et moreover sophistiquées dans la gamme seen, et compenserons diverses aberrations optiques, y compris l’aberration chromatique”, a déclaré Ni.
En plus de Ni, les coauteurs incluent Lidan Zhang, Shengyuan Chang, Xi Chen, Yimin Ding, Md Tarek Rahman et Yao Duan, tous étudiants diplômés actuels ou anciens de Penn State en génie électrique. Mark Stephen, du NASA-Goddard Area Flight Center, a également contribué.
Le NASA Early Vocation Faculty Award, l’Office of Naval Analysis des États-Unis et la Nationwide Science Basis ont soutenu ce travail.
