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隨後,周思毅又簡單的向蕭白介紹了一下超透鏡技術的核心。
以相機為例,相機裡的各種透鏡的作用就是將各種光線按照拍攝需求進行偏折,儘可能精確地匯聚到成像感測器上。
為了把光線偏折到我們想要的位置,就需要利用多個鏡片,透過厚度的變化來實現。今天手機攝像頭裡面的透鏡多達十幾個,專業單反相機的鏡頭透鏡更多。
面對透鏡系統越來越笨重的問題,研究人員提出了超透鏡思路。有人發現,其實不用透鏡,利用一種非常精細的平面結構,也能實現偏折光線的效果。
超透鏡是平面的,就彷彿是一塊晶片。
如果把它放大,其上面整齊排列著幾百萬個尺寸只有幾百奈米的細微結構,這些細微結構的大小跟可見光的波長差不多,光在傳播的時候碰到這些結構,就會產生一些意想不到的變化。
比如,有的光線會劇烈地拐彎,有的則會徑直透過。理論上,如果把這些細微結構進行精確設計和排列,就可以用一塊扁平的“玻璃片”來實現各種透鏡的功能。
但目前,超透鏡技術還面臨諸多的挑戰。
關鍵的技術難點有兩個,其一,用超透鏡很難拍攝彩色照片。這是因為不同顏色的光波長度不同,在經過超透鏡的細微結構之後,偏折程度不一樣。
其二,細微結構的設計也很困難,面對數以百萬計的細微結構,要精確地找到每個結構的最優形狀和尺寸,這背後的計算量實在太大,於是只能使用一些簡化的設計方案。
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