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Aus der Rubrik Wissen Technologie vom 23.02.2015
Perfekte Farben mit ultradünner, planer Linse
Physiker an der Harvard School of Engeneering wollen bisher nur durch aufwändige Linsenkombinationen mögliche Farbkorrekturen überflüssig machen und die Projektion perfekter Farben mit nur einer einzigen ultradünnen, planen Linse ermöglichen. Der von ihnen vorgestellte Prototyp schafft das bereits jetzt mit drei Farben des Spektrums. Das Hinzufügen weiterer Farben soll technisch möglich sein.

 Die meisten Linsen sind gebogen, wie ihr pflanzliches Pendent, dem sie ihren Namen verdanken. Plane Linsen waren bisher nur wie ein Fenster, das Licht passieren lässt, ohne spezielle Auswirkungen. Ein neuer, von Physikern an der berühmten Harvard School of Engeneering and  Applied Sciences (SEAS) entwickelter. Flacher Linsentyp, hat das Potenzial die gesamte klassische Optikrechnung auf den Kopf zu stellen.

 

Die Wissenschaftler haben ein flaches, ultradünnes, optisches Element aus einem speziellen Glassubstrat und kleinen, das Licht bündelnden Silicon-Antennen entwickelt. Fällt Licht darauf, wird es direkt,  statt bisher allmählich während des Durchschreitens der Linse gebrochen. Der Beugungsgrad kann zuvor durch Algorithmen präzise bestimmt und für jeden Zweck genau feinjustiert werden.

 

 

Funktionsprinzip herkömmlicher Objektive und der neuen Metasurface Lens Konstruktion.

Abbildung Harvard School of Engeneering and Apüplied Sciences

 

Mit dieser Erfindung hat das Harvard Forscherteam einen Weg aufgezeigt, plane Optiken zu entwickeln, die  den voneinander abweichenden Brechungsgrad von Lichtstrahlen unterschiedlicher Wellenlänge mithilfe seiner Nano-Antennen kompensieren und verschieden farbige Strahlen im gleichen Winkel beugen und auf den gleichen Punkt fokussieren.

 

Farbkorrekturen, für die früher komplizierte und komplexe optische Systeme erforderlich waren, könnten  laut Federico Capasso, dem Leiter des Forschungsteams, durch diese Erfindung zukünftig über ein einziges, extrem dünnes Element vorgenommen werden.

 

Bei herkömmlichen Objektiven erfordert die chromatische Aberration der verschiedenen Wellenlängen farbigen Lichts aufwändige Korrekturen, um die Lichtstrahlen auf einen Punkt fokussieren zu können. Das wurde bisher durch den Einsatz von Linsen mit unterschiedlicher Brechkraft erreicht. Achromatische Objektive waren für zwei Wellenlängen, die Super-Achromaten für mindestens drei korrigiert.

 

Das vom Harvard Team entwickelte 'Metasurface' Objektiv kann bereits drei Wellenlängen im gleichen Punkt fokussieren. ohne die Stärke oder den Durchmesser der Linse zu vergrößern.

 

Das neue Linsendesign ermöglicht die Konstruktion flacher Linsen und somit äußerst kompakter Objektive ohne chromatische Aberrationen.

Den Link zur Meldung der Harvard School of Engenering and Applied Sciences finden Sie hier....

 

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