ハーバード工科大学（SEAS）の物理学者は、直径1 mm、厚さ60 nmのフラットレンズを作成しました。これは、通常のバルクレンズと同じように、ただし光学歪みのない光波を屈折させます。
新しいレンズの原理を理解するには、光学の学校のコースを覚えておく必要があります。 従来のレンズは、密度の異なる2つの媒体の界面での位相遅延効果により、光波の方向を変えます。 光の速度には異なる値があるため、ここで位相遅延が発生します。
オレグ・アレクサンドロフのアニメーション
従来の光学系はすべてこのような効果に基づいていますが、ハーバードの物理学者の新しいレンズではありません。 密度の異なる材料や特殊な形状の材料を使用する代わりに、平面上のナノアンテナの正確に計算されたグリッド、いわゆるメタマテリアルを使用して位相遅延を生成します。
ミリサイズのレンズ自体はシリコン製です。 60ナノメートルの厚さで、プレートは透明なままです。 表面は金のナノメートル層で覆われ、そこから所望の形状の粒子がエッチングされ、同心円状に配置されます。 各形状のアンテナは、異なる長さの電磁放射と反応し、レンズの表面に直接位相遅延を作成します。 図の右側は、各セクションの位相遅延を示しています。 したがって、光は通常のレンズの厚さを通過する必要がありません-したがって、多くの特徴的な光学歪みが消えます。
プレスリリースによると、アンテナ間のサイズ、角度、距離が適切に選択されている場合、「赤外線からテラヘルツまでの広い範囲」、つまり1000 nmから1 mmのレンズを作成することができます。 主にレンズが光ファイバールーターに適用されると想定されています。
740〜380 nmの可視範囲は前述のプラグには入らないため、わずかに小さいナノアンテナが必要です。 しかし、可視光用に商業的に入手可能なナノメートルの厚さのメタマテリアルが作成される時期はそう遠くありません。 このようなメタマテリアルの最初のプロトタイプは数年前に登場しました。 これは光学産業を完全に変えることができる完全に革新的な技術です。
科学者たちは、 Nano Letters誌に研究結果を発表しました 。