Valmistati üliõhuke lapik aberratsioonivaba lääts

Harvardi Elektritehnika Kooli ja Rakendusteaduskeskuse (Harvard School of Engineering and Applied Sciences SEAS) teadlased valmistasid üliõhukese lameda läätse, mis suudab laia spektri ulatuses aberratsioonivabalt kiirgust fokusseerida.

Lääts on 60 nm (10^-6 m) paks, praktilises lähenduses pea kahemõõtmeline. Sellest hoolimata suudab süsteem valgust fokusseerida difraktsioonikriteeriumi piiril. Lääts töötab fiiberkaabelsides kasutatavatel lainepikkustel. Seda on lihtne toota ja laiale, 100 µm – 750 nm (teraherskiirgus ja infrapunakiirgus), spektriosale seadistada. Teadustöö avaldati teadusajakirjas Nano Letters.

„Meie valmistatud õhuke lääts avab tee uuele tehnoloogiale.Fokusseerimiseks vajalik kiirguse faasinihe toimub läätse pinnal, mitte sees,“ kommenteeris SEAS rakendusfüüsika professor Frederico Capasso.

Lääts valmistati ränisubstraadist, mille pinnale kasvatati õhuke nanomeetri paksune kullakile. Kullakilest söövitati

seejärel perioodilise sammuga V tähe sarnased pinnavormid.

Järele jäänud väärismetalli ribad käituvad nanoantennidena, mis püüavad substraadile langevat valgust ning lõksustavad selle viivuks, mis põhjustabki fokusseerimiseks vajaliku faasinihke ning sarnaselt klassikalisele klaasläätsele uue kiirguse liikumissuuna.

Lapikul läätsel puuduvad klassikalise analoogiga võrreldes aberratsioonid ehk optilised häired pildi kvaliteedis. Tekkinud kujutis on häirevaba ja ei vaja järeltöötlust.

Nanoantennide ridasid kutsutakse koondavalt metapinnaks, viidates seeläbi mittelineaarse optilise kostega metamaterjalidele. Antennide suurust, nurka ning nende vahelist ruumilist sammu muutes saab läätse häälestada eri lainepikkustega kiirguste jaoks.

„On võimalik, et tulevikus asendatakse kõik optiliste süsteemide kohmakad läätsed metapindadega. See on väga põnev,“ kommenteeris töörühma tudeng Francesco Aieta.

Allikas: Phys.org