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合成口徑的超透鏡是什么的?
來(lái)源:m.yunshuchuan.com 發(fā)布時(shí)間:2021年12月16日

   傳統(tǒng)折射率光學(xué)元件通常體積和重量大,但從消費(fèi)電子到基于無(wú)人機(jī)或衛(wèi)星的遙感等領(lǐng)域的各種應(yīng)用,對(duì)緊湊、輕量化光學(xué)元件的需求正在迅速增長(zhǎng)。近年來(lái),超表面已經(jīng)成為一種新的波前控制平臺(tái)。超表面是由一排亞波長(zhǎng)間隔的介質(zhì)或金屬天線組成,其厚度小于或等于光的波長(zhǎng),可以準(zhǔn)地調(diào)整光的相位、振幅和偏振,具有多功能成像能力。目前,超構(gòu)透鏡技術(shù)廣泛應(yīng)用的主要障礙之一是孔徑大小。增加鏡頭孔徑的大小可以帶來(lái)更高的成像分辨率,這對(duì)顯微鏡和遠(yuǎn)程成像應(yīng)用都是至關(guān)重要的。光學(xué)超構(gòu)透鏡具有納米尺寸和非周期特性,通常是通過(guò)諸如電子束光刻(EBL)等工藝制造的,這種工藝既昂貴又耗時(shí)。對(duì)于某些應(yīng)用,如空間望遠(yuǎn)鏡,它需要一個(gè)米量級(jí)的鏡頭孔徑,制造這樣規(guī)模的單個(gè)透鏡可能是挑戰(zhàn)性的。解決有限鏡頭孔徑問(wèn)題的一種方法是合成多個(gè)孔徑。合成孔徑可以混合來(lái)自一組子孔徑的信號(hào),從而生成分辨率相當(dāng)于所有子孔徑圓大小的孔徑的圖像。這是一種廣泛應(yīng)用于射頻領(lǐng)域的技術(shù)。


   近日,航天工程大學(xué)YUANMU YANG等人提出采用合成孔徑方法來(lái)緩解這個(gè)問(wèn)題,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明,在計(jì)算重建的輔助下,合成孔徑超構(gòu)透鏡由多個(gè)孔徑相對(duì)較小的超構(gòu)透鏡組成,其成像分辨率可與同等孔徑的傳統(tǒng)透鏡相媲美。研究人員通過(guò)戶(hù)外成像實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這一概念,該實(shí)驗(yàn)使用合成孔徑超構(gòu)透鏡集成的近紅外相機(jī),利用自然陽(yáng)光進(jìn)行目標(biāo)照明。作者表示,盡管該工作提出了一個(gè)偏振無(wú)關(guān)的合成孔徑超構(gòu)透鏡只能在有限的波長(zhǎng)范圍工作,但可以將該技術(shù)應(yīng)用在其他領(lǐng)域,構(gòu)建具有偏振相關(guān)的,消色差的,甚至可以感知場(chǎng)景深度的新型多功能合成孔徑超構(gòu)透鏡。相關(guān)研究工作發(fā)表在《Photonics Research》上。
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