“Spaceplate” انقلابی می تواند لنزهای دوربین سنتی را از بین ببرد

محققان دانشگاه اوتاوا مفهومی را ایجاد کرده اند که می تواند اندازه لنزها را با اختلاف زیادی کاهش دهد و در صورت ترکیب با فلزات ، اندازه اپتیک مدرن را از بین ببرد. این تیم نه خود عناصر لنز ، بلکه فضای بین آنها را حل کرد.

محققان توضیح می دهند که چند قرن گذشته کار نوری به کنترل و تکمیل لنزها برای کنترل بهتر عملکرد نوری بستگی دارد. با تکیه بر این ، فناوری نانو نسبتاً جدید امکان توسعه متالن هایی را فراهم کرده است که توانایی کوچک کردن اپتیک ها تا حد زیادی را دارند.

اما در توسعه متالنها بدون خطاب نیاز به فضای بین عناصر نوری است. لنز هر چقدر هم که کوچک شود ، برای تولید تصاویر ، به فضا متکی است. این فضا همیشه مانعی برای کوچک سازی خواهد بود ، مگر اینکه مستقیماً مورد توجه قرار گیرد.

همانطور که در چکیده مقاله تحقیقی شرح داده شد ، محققان با ارائه مفهوم و نشان دادن تجربی “صفحه فضایی” نوری ، به مسئله فضا توجه نشان دادند.

“… نوری که به طور م lightثر نور را برای مسافتی که می تواند به طور قابل توجهی طولانی تر از ضخامت صفحه باشد ، منتشر می کند. چنین اپتیکی سیستم های تصویربرداری آینده را کوچک می کند و امکان دوربین های یکپارچه بسیار نازک را فراهم می کند. به طور گسترده تر ، می توان یک صفحه فضایی را برای کوچک سازی دستگاه های مهمی که به طور ضمنی نمای فضایی نور را دستکاری می کنند ، به کار برد ، به عنوان مثال ، متمرکز کننده های خورشیدی ، مواد جمع کننده برای منابع نور ، اجزای نوری یکپارچه و طیف سنج ها. “

این تیم به سرپرستی دکتر اوراد رشف – استاد ارشد فوق دکترا در گروه رابرت بوید – و دکتر جف لوندین – کرسی تحقیقات کانادا در فوتونیک کوانتوم و دانشیار گروه فیزیک دانشگاه اتاوا – با فیزیک و توضیح داد که این تیم می خواهد نحوه گسترش نور بین عناصر نوری و مقابله با جنبه های آن فرآیند را كه عناصر لنز نمی توانند در مورد آنها كار كنند ، بررسی كنند.

دکتر مصلح در مصاحبه ای اظهار داشت که نور هنگام حرکت به طور طبیعی پخش می شود و هر دستگاه نوری که در حال حاضر استفاده می شود برای کار کردن به آن گسترش متکی است. به عنوان نمونه ، او به فاصله زیاد بین چشمی و عدسی هدف در تلسکوپ یا لنز دوربین اشاره می کند: هر دو به این فاصله اعتماد می کنند و برای عملکرد مناسب گسترش می یابند.

اما این شکاف و سایر شکافهای موجود در طراحی لنز ، فضای زیادی را اشغال می کند و تیم وی آنچه را “صفحه فضایی” می نامند ایجاد کرد که قادر است همان گسترش نور را گرفته و آن را به “همتای” خود فشرده کند تا لنز و اجازه می دهد تا سیستم های تصویربرداری کل به طور چشمگیری کوچکتر شوند.

دکتر لوندین گفت: “ما در نظر گرفتیم که چه اتفاقی خواهد افتاد اگر شما نور را بر اساس زاویه و نه موقعیت اشعه نور کنترل کنید.” فیزیک. “لنزها از طریق موقعیت اشعه عمل می کنند. Angle یک دامنه کاملاً بدیع است و هیچ کس نشان نداده است که می توان از آن برای ساختن چیزهای خاص مفید استفاده کرد. ما یک برنامه کاربردی ، فشرده سازی فضا را شناسایی کردیم. و سپس نشان دادیم که در واقع می توانیم صفحاتی را طراحی کنیم و به طور آزمایشی نشان دهیم که دقیقاً همین کار را می کنند. “

دکتر رشف می گوید که این پیشرفت از نظر تئوری به تولیدکنندگان لنز اجازه می دهد تا انواع دستگاه های بزرگ را که پیش از این کوچک سازی آنها تصور نمی شد ، کاهش دهند.

“برای طراحی آن ، ما باید یک سری قوانین جدید ارائه دهیم که با آنچه در طراحی لنز استفاده می شود ناسازگار است. هیچ کس نمی داند آنها چیست ، مانند غرب وحشی است. ” “جای تعجب است که عناصر نوری مانند لنزها از هزاره پیش وجود داشته و قوانین طراحی آنها برای بیش از 400 سال کاملاً شناخته شده است ، و با این وجود ما هنوز در حال کشف چنین عناصر نوری اساسی جدیدی برای تصویربرداری هستیم.”

صفحه فضایی می تواند همزمان با متالن ها کار کند تا اندازه اپتیک را تا جایی که به عنوان مثال گرافیک ، لنز با حسگر دوربین ترشح می شود ، کاهش دهد.

محققان می گویند که آنها در حال حاضر در حال توسعه نسل بعدی این فناوری برای افزایش ضریب فشرده سازی و بهبود عملکرد کلی هستند.

“ما در حال حاضر چند طرح برای افزایش ضریب فشرده سازی از پنج به بیش از 100 برابر و افزایش کل انتقال داریم. برای ادامه این کار ، ما باید یک الگوی طراحی کاملا جدید ارائه دهیم. ”دکتر لوندین می گوید.

در حالی که متالنس ها تهدید کرده اند که ناصافی دوربین را در تلفن های هوشمند مدرن کاملاً از بین می برد ، صفحه فضایی در ترکیب با فناوری متالنس از بین بردن لنزهای مدرن است. کاملاً. این یک پیشرفت احتمالاً انقلابی در زمینه علوم نوری است و گزارش کامل تحقیق را می توانید در اینجا بخوانید.