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基于納米結構的超表面光學技術,微型相機縮小至鹽粒大小
來源: 時間:2022-08-22 10:59:34 瀏覽:2443次

近幾十年來,相機不斷小型化,使其不僅在日常生活中更便攜,還能夠廣泛用于科學研究、醫學成像、安全技術、智能手機、機器人和自動駕駛汽車等。而更小的微型相機還可以在微創醫學、納米機器人、可穿戴設備或 AR VR 中實現許多新應用。不過,現有的小型相機方案受到基本的光學技術局限,比如透鏡體積還是難以縮小。

超表面光學微型相機


一些無鏡頭相機設計通過振幅掩膜來替換光學元件,以縮小相機尺寸,缺點是空間分辨率有限,圖像采集時間長。

而為了解決上述問題,近期普林斯頓和華盛頓大學組成的科研團隊研發出粗鹽粒大小的相機。其原理基于超表面人工光學材料,其特點是厚度小于波長,可靈活控制電磁波振幅、相位、極化方式、傳播模式。

目前,這項實驗技術已經受到關鍵機構和科技巨頭關注,包括獲得美國國家科學基金會、美國國防部、UW Reality Lab支持,其中UW Reality Lab的資助方包括Futurewei(前身為華為在美國的研發團隊)、Meta、谷歌、亞馬遜等。

細節方面,該方案將神經算法與納米結構集成。利用微型圓柱結構取代透鏡。偏振不敏感的納米光學成像方案,色域在400700納米之間,成像范圍40°,最大光圈f2。

在《自然》期刊中,科研人員發表了一篇名為“應用于高質量薄透鏡成像的神經納米光學方案”的論文,詳細闡釋了這款微型相機的原理和拍攝效果,并指出如果用數千個這樣的微型攝像頭組成陣列,則可實現全場景感知,為物理表面帶來成像功能。

據了解,超表面技術可制造薄如發絲的微型透鏡(Metalens),應用于攝像頭、醫療器械、車載傳感器/雷達、AR/VR、全息顯示等場景。超表面工藝有望成為未來創新光學的基礎,就像晶體管縮小電子產品體積那樣,對于光學系統小型化具有重要意義。


測試狗


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12條評論
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全部 3小時前 四川
文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具?,F代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產生書面文字,很多小語種,有語言但沒有文字。文字的不同體現了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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