Ravan objektiv nudi savršenu sliku
Nova ravna sočiva će revolucionarno
promeniti sliku foto aparata koju poznajemo
Sočiva fotoaparata će možda izgledati radikalno drugačije za par godina zahvaljujući novoj tehnologiji razvijenoj od strane grupe fizičara na Harvardu, u institutu za inženjerske i primenjene nauke.
Koristeći veoma tanak sloj silicijuma, naučnici su napravili ravan objektiv debeo samo 60 nanometara, koji je u suštini dvodimenzionalan i to u potpunosti eliminiše iz upotrebe zakrivljena sočiva na većini kamera.
“Naš sajt skoro pao zbog ove vesti”, kaže Federiko Capasso, glavni istraživač na projektu, Robert L. Vallace, profesor primenjene fizike i Vinton Haies viši naučni saradnik na Elektrotehničkom fakultetu. “Ljudi vide revolucionarni potencijal.”
Zakrivljeno staklo se trenutno koristi za pravljenje objektiva jer može saviti svetlost koja dolazi iz mnogih uglova na takav način da se sve završava u jednoj ključnoj tački, pa bilo da je to parče 35mm filma ili električni senzor.
Problem sa zakrivljenim staklom je da proizvodi aberacije ili distorzije. Capasso kaže da se svetlost uhvaćena na samim ivicama zakrivljenih sočiva ne ponaša u skladu sa sa ostatkom svetlosnog snopa, stvarajući lažni fokus na ivici okvira. Da bi se to ispravilo, ovi objektivi koriste dodatne komada stakla, dodajući težinu i masu.
Na ravnom sočivu koje je stvorio Capasso i njegove kolege, niz malih nano struktura (ono što oni zovu nanoantennas) su sistematski raspoređene na silikonskim pločicama i kada svetlost pogodi te antene, nastaje refrakcija svetlosti, tako da sve se završava u odnosu na istu fokalnu ravan.
“Ono što smo uradili je da smo stvorili veštački proces prelamanja”, kaže Capasso.
Ugao pod kojim se svetlost prelama – više na ivicama nego u sredini, baš kao kod zakrivljenog sočiva – zavisi od oblika , veličine i orijentacije antena, kaže on.
Trenutno, antene na sočivu mogu da se fokusiraju samo na jednu talasnu dužinu svetlosti. Capasso kaže da ekipa planira da na kraju izgradi širokopojasne antene koje će moći da procesuiraju normalnu belu svetlost, koja je polihromatska, sačinjena od više talasnih dužina.
Obična zakrivljena sočiva neće uskoro napustiti tržište, ali je mogućnost novog sočiva i njegove masovne proizvodnje nešto objektivno čemu se uskoro nadaju, eliminišući aberacije i sve ostale manjkavosti postojećih sočiva.
“To je veoma uzbudljivo “, kaže Capasso .
Rezultati su objavili su u časopisu Nano Letters .
Capasso i njegovi saradnici su stvorili ravan objektiv sa oplatom od veoma tankog sloja silicijuma, sa nanometarski tankim slojem zlata . Kada laserski zrak padne na ravno sočivo, ove strukture deluju kao nanoantene koje hvataju dolaznu svetlost i drže je za kratko pre nego što je ponovo propuste. Ta kašnjenja, koje se precizno podešavaju preko površine sočiva, menjaju pravac svetlosti na isti način na koji i zakrivljeno debelo staklo objektiva.
Ravna sočiva eliminišu optičke aberacije , kao što su “riblje oko”, efekat koji proizilazi iz konvencionalnih širokougaonih sočiva. Astigmatizam i koma aberacije takođe se ne javljaju sa ravnim sočiva, tako da je rezultat slika ili signal koji je potpuno tačan i ne zahteva nikakve kompleksne korektivne tehnike.
“U budućnosti možemo potencijalno zameniti sve komponente u većini optičkih sistema sa ravnim sočivima”, kaže vodeći autor Frančesko Aieta, gostujući student sa Politehničkog Univerziteta Delle Marche u Italiji. “To je svakako pobuđuje maštu.”
Objavio: Jakob Schiller