Суперлинзы обеспечат....

Суперлинзы обеспечат фантастическую четкость изображения
25.04.08, Пт, 17:48, Мск

Создан новый метаматериал, позволяющий десятикратно увеличить разрешающую способность оптических систем.



В прошлом году исследователи из университета штата Мичиган в Анн-Арборе (США) опубликовали теоретическую статью и подали патентную заявку на способ преодоления дифракционного предела оптических систем, ограничивающего их разрешающую способность.

Способ предусматривает использование плоской пластины с нанесенным на нее определенным рисунком. Пластина, таким образом, играет роль дифракционной решетки и является представителем т.н. метаматериалов (этот термин введен в 1999 г. для обозначения искусственных материалов, в которых структура, а не состав, играет определяющую роль). Обычные же линзы, как известно, неспособны сфокусировать свет в пятно с диаметром менее половины длины волны.

Нынешняя работа профессора Роберто Мерлина (Roberto Merlin) и его коллег, опубликованная в Science, описывает прототип метаматериала. Он представляет собой плоскую пластинку из тефлона и керамики, покрытую слоем меди. Толщина пластинки 127 мкм.

В пластинке с помощью обычной фотолитографии сделано множество концентрических колец, при этом проводящий металлический слой, непрозрачный для света, чередуется с прозрачным. Проводящие слои образуют набор конденсаторов, которые взаимодействуют и с падающим на поверхность электромагнитным излучением, и с проходящим, заставляя его сфокусироваться в меньший диаметр. Идея такой фокусировки исключительно оригинальна, по мнению независимых экспертов. Она позволяет сконцентрировать падающее излучение в точку с размерами около 1/20 длины волны, что в 10 раз превосходит дифракционный предел.

Изготовленный прототип испытали для излучения в микроволновой области электромагнитного спектра, поскольку длина волны в этом случае значительно больше, чем для видимого или инфракрасного диапазона.

Суперлинзы найдут множество применений - в первую очередь, в фотолитографических системах, где можно будет с их помощью создавать маски для технологических процессов микроэлектроники. Другое направление применения - создание метаматериалов, скрывающих объекты ("плащ-невидимка"). Еще одно относится к увеличению плотности записи информации на оптических носителях. И, наконец, суперлинзы можно использовать в системах беспроводной передачи энергии, сообщает New Scientist.

Цитата:

от:Andrew_Rus
Суперлинзы обеспечат фантастическую четкость изображения
25.04.08, Пт, 17:48, Мск

Создан новый метаматериал, позволяющий десятикратно увеличить разрешающую способность оптических систем.



В прошлом году исследователи из университета штата Мичиган в Анн-Арборе (США) опубликовали теоретическую статью и подали патентную заявку на способ преодоления дифракционного предела оптических систем, ограничивающего их разрешающую способность.

Способ предусматривает использование плоской пластины с нанесенным на нее определенным рисунком. Пластина, таким образом, играет роль дифракционной решетки и является представителем т.н. метаматериалов (этот термин введен в 1999 г. для обозначения искусственных материалов, в которых структура, а не состав, играет определяющую роль). Обычные же линзы, как известно, неспособны сфокусировать свет в пятно с диаметром менее половины длины волны.

Нынешняя работа профессора Роберто Мерлина (Roberto Merlin) и его коллег, опубликованная в Science, описывает прототип метаматериала. Он представляет собой плоскую пластинку из тефлона и керамики, покрытую слоем меди. Толщина пластинки 127 мкм.

В пластинке с помощью обычной фотолитографии сделано множество концентрических колец, при этом проводящий металлический слой, непрозрачный для света, чередуется с прозрачным. Проводящие слои образуют набор конденсаторов, которые взаимодействуют и с падающим на поверхность электромагнитным излучением, и с проходящим, заставляя его сфокусироваться в меньший диаметр. Идея такой фокусировки исключительно оригинальна, по мнению независимых экспертов. Она позволяет сконцентрировать падающее излучение в точку с размерами около 1/20 длины волны, что в 10 раз превосходит дифракционный предел.

Изготовленный прототип испытали для излучения в микроволновой области электромагнитного спектра, поскольку длина волны в этом случае значительно больше, чем для видимого или инфракрасного диапазона.

Суперлинзы найдут множество применений - в первую очередь, в фотолитографических системах, где можно будет с их помощью создавать маски для технологических процессов микроэлектроники. Другое направление применения - создание метаматериалов, скрывающих объекты ("плащ-невидимка"). Еще одно относится к увеличению плотности записи информации на оптических носителях. И, наконец, суперлинзы можно использовать в системах беспроводной передачи энергии, сообщает New Scientist.

Подробнее

Ню-ню, посмотрим, что из этого выйдет...
Пока что указаны применения где падение светопропускания некритично. Да и бог его знает, что там еще из побочных эффектов вылезет.
У Кэнона уже есть пара линз с дифракционной оптикой. Если смотреть на переднюю линзу, то на ней четко видны концентрические окружности. Вот только результаты этих линз не сильно впечатляют...

имхо все это под определенную длинну волны строится (например линзы френеля, зональная пластинка), а в обычном свете частоты разные...
т.е. для технологических нужд (лазеры какие-нибудь) возможно это и прорыв, а для фото непонятно как прикрутить...

Цитата:

от: www.pinhole.ru
имхо все это под определенную длинну волны строится (например линзы френеля, ...)

Френельки это вподне традиционные линзы, без какой-либо экзотичности и к длине волны они не более специфичны, чем обычные линзы. Так что тут сильно мимо писсуара.

...собственно готов согласиться (в мере своей компетентности в фототехнологиях...), что напрямую пока мало, что видно для массовой фототехники....
хотя (как говаривал незабвенный Шерлок Холмс...) кто знает....кто знает... :)

Цитата:

от: Sergey Kan
У Кэнона уже есть пара линз с дифракционной оптикой. Если смотреть на переднюю линзу, то на ней четко видны концентрические окружности. Вот только результаты этих линз не сильно впечатляют...

Дык, там диффракция используется для уменьшения габаритов оптики, в процитированной же статье речь идёт совсем о другом - о повышении разрешения оптических систем.

Цитата:

от: zalex
Дык, там диффракция используется для уменьшения габаритов оптики, в процитированной же статье речь идёт совсем о другом - о повышении разрешения оптических систем.

ну тут насчет разрешения не совсем очевидно - судя по описанию "набор конденсаторов, которые взаимодействуют и с падающим на поверхность электромагнитным излучением, и с проходящим, заставляя его сфокусироваться в меньший диаметр" мы получаем малый размер этой точки на сенсоре, но сколько этих точек будем иметь на миллиметр сенсора (т.е. разрешение) будет определяться не размером этой точки, а тем, сколько этих "колец-наборов конденсаторов" придется на мм, и если имеет место "концентрация/фокусировка", то диаметр этого "кольца" больше получаемой "сфокусированной точки" и интуитивно как раз будет ограничен тем же самым дифракционным пределом... т.е. имеем что-то вроде матрицы микролинз, которые фокусируют падающий на их поверхность свет в меньшие пятна на сенсоре, но увеличить разрешение за счет этого не получится...

Насколько я понял, смысл заявки именно в "преодолении дифракционного предела оптических систем, ограничивающего их разрешающую способность"

Цитата:

от: zalex
Насколько я понял, смысл заявки именно в "преодолении дифракционного предела оптических систем, ограничивающего их разрешающую способность"

похоже, это издержки перевода... в оригинальных сообщениях нет слов про "разрешающую способность" в интересующем нас смысле... везде упоминается имеено размер пятна, которое ранее ограничивалось дифракцией и уменьшение которого позволяет повысить, например, плотность записи на оптический носитель - но там имеем комбинацию малого пятна, скорости механического перемещения и высокой скорости модуляции света лазера - тогда действительно уменьшением пятна повышаем плотность записи. Но к разрешению оптических систем в интересующем фотографов смысле это отношения не имеет. То же в микрофотолитографии - там можно "рисовать" микро (нано :D ) перемещениями малого пятна относительно экспонируемой поверхности...

Вот одно из оригинальных сообщений:
Simple 'superlens' sharpens focusing power
# 19:00 24 April 2008
# NewScientist.com news service
[quot]A simple-to-make "superlens" can focus 10 times more sharply than a conventional lens. It could shrink the size of features on computer chips, or help power gadgets without wires. No matter how powerful a conventional lens, it cannot focus light down to more than about half its wavelength, the "diffraction limit". This limits the amount of data that can be stored on a CD, and the size of features on computer chips.[/quot]
Если надо, переведу, но смысл именно этот - преодолевается не "предел разрешения оптических систем", а ограничения по диаметру пятна, образующего единицу хранения информации на носителе или рисующего элементы микросхем.

Да нет, и так понятно, что это малость из другой оперы. Просто лениво что-то было первоисточник искать...