왼쪽의 SEM 이미지와 오른쪽의 광학 현미경 이미지가있는 MEMS 스캐너에 통합 된 초 표면 기반 평면 렌즈 MEMS 장치에 수퍼 렌즈를 통합하면 고속 동적 제어와 정밀 파를 통합하는 데 도움이됩니다. 전조등 제어 장점, 새로운 조도 제어 모델 작성
현재, 렌즈 기술은 디지털 카메라에서 고 대역폭 광섬유, 그리고 레이저 간섭계의 중력 파 천체 관측소 (LIGO)에 이르기까지 모든 분야에서 큰 발전을 이루었습니다 장비 이제 새로운 렌즈 기술이 표준 컴퓨터 칩 제조 기술 또는 기존의 굴곡 렌즈 복잡성을 대체 할 다층 구조와 기하학을 사용하여 개발되었습니다.
표면 상에 서브 파장 나노 구조물은 반복 패턴으로 형성되고, 상대적으로 가벼운 나노 위에 광학 렌즈.의 평면 상에 기초하여, 종래 만곡 렌즈 달리, 이들은 광 굴절의 복합 곡률을 모방하지만, 작은 수 , 더 집중된 빛, 왜곡을 감소 시키지만, 이러한 나노 구조 장치의 대부분은 정적 인 제한된 기능입니다.
마이 무시 (Musi) 컨설팅 보고서, 슈퍼 렌즈 기술의 개척자에 따르면 - 그들의 미국 아르곤 국립 연구소 (Argonne National Laboratory) 장치 및 나노 제조 팀 리더 다니엘 로페즈,이 - 하버드 대학 물리학 페데리코 카파 소, 기술 및 MEMS의 초기 개발 적용 일부 브레인 스토밍은 빠른 스캔 및 빔 제어 또는 새로운 수퍼 렌즈 응용 프로그램과 같은 수퍼 - 렌즈에 모션 제어 기능을 추가했습니다.
Capasso와 Lopez는 MEMS에 중간 IR 초전도 렌즈를 통합 한 장치를 개발하기 위해 파트너십을 맺고 이번 주 APL Photonics 저널에 발표했다.
MEMS는 센서, 액추에이터 및 마이크로 기어와 같은 기계적 미세 구조를 포함하여 컴퓨터 및 스마트 폰에서 발견되는 마이크로 전자 공학 및 마이크로 머신 반도체 기술의 조합입니다 .MEMS는 스마트 폰에서 자동차 에어백에 이르기까지 거의 보편적입니다 , 바이오 센서 장치 및 광학 장치 등을 포함한다. MEMS는 전형적인 컴퓨터 칩에서 발견되는 반도체 기술을 사용하여 제조 될 수있다.
로페즈 (Lopez)는 "단일 실리콘 칩에 수천 개의 독립적으로 제어되는 MEMS 렌즈 디바이스의 고밀도는 전례없는 조도 제어 및 광학 분야의 작동을 가능하게한다"고 말했다.
연구진은 SOI 절연체 - 온 - 실리콘 (2 마이크론 상부 소자 층, 200nm 매립 산화물 및 600 마이크론 기판 층)에 표준 포토 리소그래피를 사용하여이 슈퍼 표면 렌즈를 제조했다. 중앙 MEMS 스캐너 (본질적으로 고속 광 경로 길이 변조를 위해 광을 편향시키는 마이크로 미러)는 정렬되고, 작은 백금 플레이트를 증착함으로써 고정되며, 마지막으로 평면 렌즈는 MEMS 스캐너에 장착된다.
"통합 된 표면 렌즈를 사용한 MEMS 프로토 타입은 평면 렌즈의 회전 각도를 변경하고 초점 스캔을 몇도 이상으로 수행하도록 전자적으로 제어 할 수 있습니다."라고 Lopez는 말했습니다. 또한이 극 미세 표면 렌즈 스캐너 proof-of-concept 제품은 또한 MEMS 기반 현미경, 홀로그램 및 투영 이미징, LiDAR 스캐너 및 레이저 인쇄와 같은 광범위한 잠재적 응용 분야에서 가시 광선 및 다른 스펙트럼 범위까지 확장 될 수 있습니다.
정전 작동 하에서 MEMS 플랫폼은 직각 축 모두에서 렌즈 이동을 제어하고 평면 렌즈를 각 방향으로 약 9도에 초점을 맞 춥니 다. 연구자들은 집속 효율이 약 85 %라고 추정합니다.
"이 수퍼 - 렌즈는 미래의 반도체 기술로 대량 생산 될 수 있으며 광범위한 응용 분야에서 전통적인 렌즈를 대체 할 것입니다.
