Revolusjonerende lyskontroll: Nye metaoptikk erstatter konvensjonelle linser!

Revolusjonerende lyskontroll: Nye metaoptikk erstatter konvensjonelle linser!

Karlsruhe, Deutschland - Forskere fra Karlsruhe Institute of Technology (KIT) presenterte en innovativ optisk komponent på Hanover Messe 2025 som kan erstatte de konvensjonelle linsene. Denne nye komponenten muliggjør en svært effektiv lyskontroll, spesielt i bratte innkommende vinkler, og overvinner mange av begrensningene forbundet med buede linser. Tradisjonelle linser er ofte klumpete og tilbyr bare begrenset kontroll over lette bølger.

Settet forsker på bruken av metaoverflater som består av bittesmå strukturer, det såkalte metaatom. Disse flate overflatene muliggjør presis kontroll av lys med hensyn til dens fase, amplitude og polarisering. Den optiske fleksjonsmåleren som er utviklet på settet viser til og med en fire ganger effektivitet sammenlignet med konvensjonelle fleksjonsgriller, noe som er spesielt viktig for applikasjoner innen spektroskopi, telekommunikasjon og lasersystemer. Disse fremdriften kan gjøre konstruksjonen av optiske systemer betydelig forenklet fordi et enkelt metatrensesnitt kan erstatte flere optiske komponenter.

Teknologisk fremgang

Produksjonen av disse innovative metaoverflatene foregår med avanserte litografi og etseteknologier som kommer fra halvlederindustrien. Dette muliggjør skalerbar produksjon som er av avgjørende betydning for industrielle applikasjoner. Dr. Falk Eilenberger, som leder avdelingen for mikro- og nanostrukturert optikk ved Fraunhofer Institute for Applied Optics and Fine Mechanics (IOF), understreker behovet for å tenke utover tradisjonelle linser og speil. Den ser et kraftig alternativ på metaoverflater som fokuserer på en optisk funksjon inn i en overflate.

Forskjellen for den klassiske linsen er hovedsakelig i geometri: mens linser er tykke og crum, er metaoverflater tynne og strukturert i størrelsesorden som er mindre enn lysets bølgelengder. Eilenberger forklarer videre at selv om metaoverflater allerede brukes i vitenskapelige kretser, er de ofte bare noen få kvadratiske millimeter og er derfor ikke tilstrekkelige for mange industrielle applikasjoner.

Nye dimensjoner

En representativ utvikling av Fraunhofer IOF er en metaoverflate med en diameter på 30 centimeter, som er i stand til å demonstrere fordelene med denne teknologien i større skala. Eilenberger påpeker at de ikke er oppfinnerne av metaoverflatene, men den første som med suksess implementerer teknologien i en slik grad. Den lovende fremtiden for denne teknologien vises i mulige operasjoner på forskjellige områder, inkludert kameraer, sensorer, augmented reality -skjermer, medisinsk avbildning, mikroskopi, robotikk og autonom kjøring.

Kombinasjonen av nyskapende produksjon og sofistikerte designalternativer åpner for nye perspektiver for optisk teknologi. Utfordringene med tradisjonelle linser ser ut til å være i stand til å kunne styres langt bedre gjennom disse moderne tilnærmingene, noe som kan føre til mer effektive og mer kompakte løsninger.

For mer informasjon om denne spennende fremgangen i optikken, kan interesserte lesere lese de komplette rapportene på nettstedet til settet og fraunhofer iof: her .