Плоская линза обеспечила высокоточную цветную астрофотографию. Учёные преодолели ограничения классических линз и зонных пластинок Френеля
Исследователи из Университета Юты создали плоскую линзу большого диаметра, которая способна так же эффективно фокусировать свет, как и традиционные изогнутые линзы, при этом сохраняя точную цветопередачу.
Много веков традиционные линзы работают по одному принципу – свет преломляется через изогнутое стекло или пластик, формируя изображение. Однако у таких линз есть значимый недостаток: с ростом оптической силы они становятся всё массивнее и тяжелее.
Новая технология обещает революционные изменения в области астрофотографии, особенно там, где критичны габариты и вес, например в самолетах, спутниках и космических телескопах.
Уже давно учёные ищут способы уменьшить вес линз без снижения их оптических свойств. Существующие легкие альтернативы зачастую ограничены в возможностях и требуют сложного и дорогого производства.
Основу инновации составляют микроскопические концентрические кольца, наносимые на плоскую подложку. В отличие от зонных пластинок Френеля, предназначенных для одной длины волны, размеры и расстояния между этими углублениями позволяют эффективно управлять дифракцией света в широком спектре, обеспечивая полноцветное и чёткое изображение.
«Для моделирования работы таких линз в широком диапазоне — от видимого до ближнего инфракрасного света — потребовались сложные вычисления с большими объемами данных. После оптимизации микроструктурного дизайна производство требовало строгого контроля условий и стабильности среды», — отметил глава проекта Апратим Маджумдер.
Большая плоская линза может стать ключевой для различных сфер, но особенно это важно для астрономии. Учёные успешно испытали линзу, используя тестовые изображения Солнца и Луны.
«Наша работа — это шаг к созданию лёгких плоских линз с большими апертурами, способных получать полноцветные изображения для аэрокосмических и космических телескопов», — подвёл итог Маджумдер.
Это открытие открывает новые возможности в оптике и астрофотографии, предлагая компактное и эффективное решение проблемы громоздких традиционных линз без потери качества изображения.