Eine ultra-flächenbasierte planare Linse, integriert in einen MEMS-Scanner mit REM-Bildern auf der linken Seite und optischen Mikroskopbildern auf der rechten Seite Durch die Integration eines Super-Objektivs auf einem MEMS-Gerät können dynamische Hochgeschwindigkeits-Steuerungs- und Präzisionswellen integriert werden Front Space Control Vorteile, um ein neues Modell der Lichtsteuerung zu schaffen
Gegenwärtig hat die Linsentechnologie in allen Bereichen große Fortschritte gemacht, von Digitalkameras zu optischen Fasern mit hoher Bandbreite und dann zu dem LIGO des Gravitationswellen-Observatoriums des Laserinterferometers Ausrüstung Etc. Jetzt wurde eine neue Linsentechnologie unter Verwendung von Standard-Computerchip-Herstellungstechniken oder einer Mehrschichtstruktur und -geometrie entwickelt, die die herkömmliche gekrümmte Linsenkomplexität ersetzen wird.
Im Gegensatz zu herkömmlichen gekrümmten Linsen sind planare Linsen auf der Basis von optischen Nanomaterialien auf der Oberfläche relativ leichter.Wenn Superoberflächen-Subwellenlängen-Nanostrukturen ein sich wiederholendes Muster bilden, können sie die komplexe Krümmung nachahmen, die Licht brechen kann, jedoch mit kleineren Volumina , Konzentrierteres Licht, bei gleichzeitiger Verringerung der Verzerrung, aber die meisten dieser nanostrukturierten Geräte sind statisch, eingeschränkte Funktionalität.
Nach Mai Musi Beratungsberichte, super Objektiv-Technologie Pionier - Harvard University angewendet Physiker Federico Capasso, einen frühen Entwickler von Technologie und MEMS - US Argonne National Laboratory Geräte und Nano-Fertigungsteamleiter Daniel Lopez, zwei von ihnen Bei einigen Brainstormings wurden Super-Objektive um Funktionen zur Bewegungssteuerung erweitert, z. B. für schnelle Abtastung und Strahlsteuerung oder neue Super-Objektiv-Anwendungen.
Capasso und Lopez gemeinsam entwickelten ein Gerät, das auf MEMS eine Superlinse im Infrarotspektrum integriert. Sie veröffentlichten die Ergebnisse in auf dem „APL Photonics“ Journal diese Woche.
MEMS ist eine Kombination aus mikroelektronischer und mikrobearbeiteter Halbleitertechnologie, die in Computern und Smartphones zu finden ist, einschließlich mechanischer Mikrostrukturen wie Sensoren, Aktuatoren und Mikrozahnrädern.MEMS ist heute fast allgegenwärtig, von Smartphones bis hin zu Auto-Airbags B. Biosensorvorrichtungen und Optiken etc. MEMS können unter Verwendung von Halbleitertechnologien hergestellt werden, die in typischen Computerchips zu finden sind.
Lopez sagte: "Die hohe Dichte von Tausenden von einzeln gesteuerten MEMS-Linsengeräten auf einem einzigen Siliziumchip ermöglicht eine beispiellose Lichtsteuerung und -bedienung im Bereich der Optik."
Die Forscher haben diese Super-Surface-Linse unter Verwendung von Standard-Photolithographie auf einem SOI-Isolator-auf-Silizium (2 Mikrometer obere Bauelementschicht, 200 nm vergrabenes Oxid und 600 Mikrometer Substratschicht) hergestellt. Ein zentraler MEMS-Scanner (im Wesentlichen ein Mikrospiegel, der Licht für eine optische Hochgeschwindigkeits-Weglängenmodulation ablenkt) wird ausgerichtet, durch Abscheiden winziger Platinplatten fixiert und schließlich wird die planare Linse auf einem MEMS-Scanner montiert.
‚Wir Die Prototyp integrierte MEMS-Vorrichtung über die Oberfläche der Linse ist, kann der Drehwinkel durch elektrische Steuerebene der Linse verändert werden, die Fokusscan innerhalb weniger Grade‘, so Lopez, ‚Darüber hinaus ist diese ultra integrierte MEMS Oberflächenebene der Linse Scanner-Proof-of-Concept-Produkte können auch auf den sichtbaren und andere Spektralbereiche für eine breite Palette von möglichen Anwendungen wie MEMS-basierte Mikroskopie, holographische und Projektionsbildgebung, LiDAR-Scanner und Laserdruck erweitert werden.
Unter elektrostatischer Betätigung steuert die MEMS-Plattform die Linsenbewegung in beiden orthogonalen Achsen und fokussiert die planare Linse um etwa 9 Grad in jede Richtung, so die Forscher, die die Fokussierungseffizienz auf etwa 85% schätzen.
"Diese Superlinse kann in Zukunft in Massenproduktion mit Halbleitertechnologie hergestellt werden oder wird herkömmliche Objektive in einer Vielzahl von Anwendungen ersetzen", fügte Capasso hinzu.
