未来，你的眼镜或许比纸还薄

2018-11-14 10:42

最关键是解决色差问题

超薄平面透镜使用半导体制造工艺加工，首次实现将拥有任何偏振态的各色光波聚焦于一点，其成像性能可与一流的复杂透镜系统相提并论。

与传统透镜的加工需要经过选材、切削、粗磨、精磨、抛光、检测等工艺流程不同，这种超薄平面透镜是采用光刻技术进行加工的，这是一套完全不同的工艺流程。

胡摇表示，加工超薄平面透镜采用的光刻技术目前常用于芯片加工。该技术当前只能在平面上进行光刻加工，但是也因为光刻技术的相对成熟，该方法可较快转换应用。实际上，使用光刻工艺制作能实现透镜基本功能的器件并不难，此次研究的重点是解决不同颜色的光成像不一致的问题，也就是所谓色差问题。这个色差会极大影响复色光成像效果，如日常阳光或灯光照明时的效果，如果使用激光等单色光源照明是不需要解决色差问题的。色差问题的解决使该技术向实用化迈进了一大步。

与此同时，“该研究实现的是红外波段的成像，在论文项目资助列表里也有军方项目，因此可以猜测研究人员是考虑了军事上更轻、更薄、更稳定的应用需求的。”胡摇说。

在她看来，科学家们一直都在致力于让透镜变得更薄，并且在这条道路上开辟出多个研究方向。她介绍，菲涅尔透镜是很早便存在的将透镜变得更薄的方法，并广泛应用于日常生活中，如手机的闪光灯。所谓菲涅尔透镜又称螺纹透镜，它的镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆，通过将数个独立的截面安装在一个框架上从而制作出更轻更薄的透镜；采用非球面、自由曲面也可以降低球面镜组的整体光学长度，用一片实现多片的功能，提高成像质量的同时减小光学系统的重量；采用衍射元件实现透镜的效果，如衍射光栅、计算全息图以及该团队研发的超薄透镜；此外，已经有基于计算成像的、无需透镜的衍射成像技术在显微成像等领域得到应用。

（记者：路成宽）

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