fr.chemi3t
11-13-2012, 10:54 PM
فيزيک‌دانان مدرسه مهندسي هاروارد موفق به توليد نازکترين لنز جهان شدند. اين لنز به‌دليل نازک بودن فاقد عيوبي نظير انحراف نوري است که اين موجب مي‌شود نقطه کانوني آن قابل تعريف باشد. توان تمرکز اين لنز به مقدار حد تعيين شده توسط قانون پراش نزديک شده است.
فدريکو کاپاسو از پژوهشگران مدرسه مهندسي هاروارد مي‌گويد اگر بتوانيم اين لنز را جايگزين لنزهاي مورد استفاده در تلفن‌هاي همراه کنيم، آنگاه مي‌توان ضخامت اين تلفن‌ها را کاهش داد و آنها را تا حد يک کارت اعتباري نازک کرد. بيشتر ادوات نوري که در دستگاه‌ها يافت مي‌شود به‌دليل دارا بودن شکل انحنايي جهت عبور نور، ابعاد توده‌اي دارند اما اين لنزي که ما توليد کرده‌ايم بسيار صاف بوده و ضخامتي در حد 60 نانومتر دارد.
در لنزهاي معمولي، پرتو نور از بخش ميانه و ضخيم‌تر بسيار آهسته‌تر از بخش‌هاي نازک‌تر عبور مي‌کند اين تغيير سرعت موجب تغيير و تاخير فاز شده و در نهايت شکستگي و متمرکز شدن را به‌دنبال خواهد داشت. اين لنز جديد کمي متفاوت از لنزهاي رايج است به‌طوري که در سطح آن نانوساختارهايي قرار داده شده که به آنها آنتن نوري گفته مي‌شود. اين آنتن‌ها عناصر فلزي هستند که موجب بروز تاخير فاز اندکي در نور شده که اين کار باعث شکست نور مي‌شود. با تغيير و تنظيم فواصل موجود ميان نانوآنتن‌ها مي‌توان طول موج عبوري از اين لنزها را تنظيم کرد.
در واقع اين آنتن چيزي جز يک نوسانگر نيست که مي‌تواند نور را در خود ذخيره کرده و سپس با کمي تاخير آن را رها کند. اين کار موجب تغيير جهت نور مي‌شود دقيقا شبيه حالتي که در لنزها رخ مي‌دهد. اين لنز جديد مشکل انحراف منوکروماتيک ندارد. انحراف کروي، کما و آستيگماتيسم در اين لنز حذف شده است. وقتي که پرتو به اين لنز برخورد مي‌کند از مرکز آن عبور کرده و پخش مي‌شود بنابراين نياز به روش‌هاي اصلاحي پيچيده ندارد.
نتايج اين تحقيق در نشريه Nano Letters به چاپ رسيده است. در اين مقاله جزئيات ساخت اين لنز درج شده است. براي توليد اين لنز از يک لايه نازک طلا استفاده شده است، محققان بخشي از لايه طلا را از سطح سيليکون زدودند تا در نهايت ساختاري v شکل باقي بماند.
بيشترين کاربرد اين لنز در طيف سنجي و تصويربرداري است، البته در حال حاضر کارايي تمرکز در اين لنز پايين است اما محققان معتقدند که اين مشکل به‌راحتي قابل رفع است.
فدريکو کاپاسو از پژوهشگران مدرسه مهندسي هاروارد مي‌گويد اگر بتوانيم اين لنز را جايگزين لنزهاي مورد استفاده در تلفن‌هاي همراه کنيم، آنگاه مي‌توان ضخامت اين تلفن‌ها را کاهش داد و آنها را تا حد يک کارت اعتباري نازک کرد. بيشتر ادوات نوري که در دستگاه‌ها يافت مي‌شود به‌دليل دارا بودن شکل انحنايي جهت عبور نور، ابعاد توده‌اي دارند اما اين لنزي که ما توليد کرده‌ايم بسيار صاف بوده و ضخامتي در حد 60 نانومتر دارد.
در لنزهاي معمولي، پرتو نور از بخش ميانه و ضخيم‌تر بسيار آهسته‌تر از بخش‌هاي نازک‌تر عبور مي‌کند اين تغيير سرعت موجب تغيير و تاخير فاز شده و در نهايت شکستگي و متمرکز شدن را به‌دنبال خواهد داشت. اين لنز جديد کمي متفاوت از لنزهاي رايج است به‌طوري که در سطح آن نانوساختارهايي قرار داده شده که به آنها آنتن نوري گفته مي‌شود. اين آنتن‌ها عناصر فلزي هستند که موجب بروز تاخير فاز اندکي در نور شده که اين کار باعث شکست نور مي‌شود. با تغيير و تنظيم فواصل موجود ميان نانوآنتن‌ها مي‌توان طول موج عبوري از اين لنزها را تنظيم کرد.
در واقع اين آنتن چيزي جز يک نوسانگر نيست که مي‌تواند نور را در خود ذخيره کرده و سپس با کمي تاخير آن را رها کند. اين کار موجب تغيير جهت نور مي‌شود دقيقا شبيه حالتي که در لنزها رخ مي‌دهد. اين لنز جديد مشکل انحراف منوکروماتيک ندارد. انحراف کروي، کما و آستيگماتيسم در اين لنز حذف شده است. وقتي که پرتو به اين لنز برخورد مي‌کند از مرکز آن عبور کرده و پخش مي‌شود بنابراين نياز به روش‌هاي اصلاحي پيچيده ندارد.
نتايج اين تحقيق در نشريه Nano Letters به چاپ رسيده است. در اين مقاله جزئيات ساخت اين لنز درج شده است. براي توليد اين لنز از يک لايه نازک طلا استفاده شده است، محققان بخشي از لايه طلا را از سطح سيليکون زدودند تا در نهايت ساختاري v شکل باقي بماند.
بيشترين کاربرد اين لنز در طيف سنجي و تصويربرداري است، البته در حال حاضر کارايي تمرکز در اين لنز پايين است اما محققان معتقدند که اين مشکل به‌راحتي قابل رفع است.