科學家們說，一種新型的平坦，薄薄的望遠鏡鏡頭可以通過將輕量級但功能強大的望遠鏡安裝到飛機和衛星上，從而改變了深空的觀星。
通常使用彎曲的鏡頭通過稱為的過程來放大遙遠的對象。與放大鏡類似，望遠鏡的彎曲鏡頭將光彎曲並將其引導到焦點，從而使物體看起來更大。
但是，傳統鏡片對於研究星星或數百萬光年。這是因為一個物體越遠，需要更多的放大倍率才能使其成為焦點，因此鏡頭所需的較厚和重。
這就是為什麼科學家探索扁平鏡頭的原因，從理論上講，這應該變得更輕，笨重。然而，他們面臨的挑戰是，光與彎曲鏡片的相互作用不同。
是一種，在不同的波長和頻率下以波浪或顆粒傳輸。當光穿過平坦的透鏡時，它會衍射，在多個方向上散射波長，並導致模糊，未關注的圖像。
但是，由科學家開發的一種新的“多級衍射鏡頭”（MDL）具有多層結構，該結構由“顯微鏡小同心環”組成。這些有效地將不同的光波長引導到相同的焦點，以創建鮮豔的色彩清晰的圖像。
有關的：
新的100毫米（3.9英寸）直徑鏡頭具有200 mm（7.8英寸）的焦距，僅為2.4微米。該鏡頭可針對可見光的400至800 nm波長范圍進行優化，比常規彎曲透鏡輕得多，可以消除顏色失真。
科學家於2月3日在雜誌上發表了他們的發現應用物理字母。該研究由國防高級研究項目局（DARPA）資助，和海軍研究辦公室。
“我們的演示是一種墊腳石，用於創建非常大的光圈輕質扁平鏡頭，能夠捕獲全彩色圖像以用於空氣和空間望遠鏡，”Apratim Majumder，猶他大學電氣和計算機工程助理教授說陳述。
曲線前
科學家過去設計了扁平鏡頭，最著名的是菲涅爾區板（FZP），具有蝕刻在整個表面的同心山脊。但是，FZPS的山脊將光線分成單獨的波長，並以不同的角度衍射，從而導致顏色失真。
MDL的獨特之處在於其同心環在鏡頭本身內的不同深度存在。隨著光經過，微觀壓痕調節了不同波長衍射的方式，從而阻止了它們像往常一樣散佈。這種受控的衍射將所有波長的光同時帶入焦點，從而產生更清晰的顏色清晰的圖像。
研究人員說，除了避免FZP的顏色變形外，新的扁平鏡頭提供了與傳統彎曲鏡頭相同的輕彎能。在研究中，他們使用MDL捕獲了太陽和月亮的圖像。他們拍攝的月球圖像揭示了關鍵的地質特徵，而他們也將其用於太陽成像中捕獲可見的黑子。
Majumder在聲明中說：“從可見到近紅外，模擬這些鏡頭的性能，涉及解決涉及非常大數據集的複雜計算問題。” “一旦我們優化了鏡頭的微觀結構的設計，製造過程就需要非常嚴格的過程控制和環境穩定性。”
研究人員說，這項技術在天文學中有應用，以及其他“遠程成像任務”，包括“機載和空間成像應用程序”。更重要的是，生產可能不遠。
“我們的計算技術表明，我們可以設計具有較大光圈的多級衍射平鏡頭，可以將光線聚焦在可見光譜上，並且我們在猶他州納米牛布中擁有資源來真正使其建立，”研究合著者。拉傑什·梅農（Rajesh Menon），猶他大學電氣和計算機工程教授在聲明中說。
