Desain Metalens Revolusioner Siap Mengganti Lensa Biasias Refraktif
Peneliti telah menemukan metalens generasi berikutnya yang terbuat dari nanopartikel logam dan polimer.
Metalens ini memiliki potensi untuk mengganti lensa refraktif konvensional untuk merealisasikan perangkat optoelektronik dan sistem citra portable.
Elemen optik kecil digunakan dalam berbagai instrumen citra, mulai dari kamera sudut lebar hingga endoskop multifungsi. Metalens adalah salah satu platform yang berkembang untuk elemen optik kompak tersebut.
Namun, metalens terbatas oleh properti dan pembuatan yang rumit dan mahal. Mereka tidak dapat dengan mudah citra objek tiga dimensi atau menyesuaikan titik fokus tanpa gerakan fisik.
Karena blok bangunan metalens terbuat dari bahan keras, mereka tidak dapat mengubah bentuk setelah diproduksi. Dalam sistem bahan apa pun, sangat sulit untuk mengonfigurasi fitur berukuran skala nano sesuai permintaan untuk mencapai fokus yang dapat disesuaikan dalam metalens.
Dan itulah sebabnya peneliti di Universitas Northwestern telah menemukan metalens generasi berikutnya yang terbuat dari nanopartikel logam dan polimer yang memiliki potensi untuk mengganti lensa refraktif konvensional untuk merealisasikan perangkat optoelektronik dan sistem citra portable.
Apa Itu Metalens Terbuat dari?
Platform citra serbaguna yang dikembangkan dalam studi ini didasarkan pada metalens yang sepenuhnya dapat dikonfigurasi ulang yang terbuat dari nanopartikel perak. Metalens dapat berkembang dari lensa fokus tunggal menjadi lensa multi-fokus selama setiap sesi citra, membentuk dua atau lebih citra pada lokasi 3D terprogram tertentu.
Referensi: ACS Nano | doi:10.1021/acsnano.9b00651 | Universitas Northwestern
Untuk membuat lensa ini, peneliti menggunakan array nanopartikel perak silinder dan lembar polimer yang disusun dalam blok di atas array logam. Seseorang dapat dengan mudah mengontrol susunan blok-blok ini, sehingga array nanopartikel mengarahkan cahaya ke titik fokus sasaran tanpa mengubah struktur nanopartikel.
Lattice resonances enabled reconfigurable metalenses for imaging | Dari pihak peneliti
Gambar di atas menunjukkan arsitektur metalens berdasarkan dua jenis elemen fase yang dipola dalam lattice persegi: nanopartikel perak yang terpapar udara dan nanopartikel identik yang ditutupi oleh blok dielektrik tipis.
Peneliti menggunakan algoritma evolusi lattice untuk mengembangkan metalens resonansi lattice permukaan untuk fokus target dengan menyesuaikan susunan dua blok bangunan melalui data medan listrik yang diukur oleh simulasi finite difference time-domain. Gambar b menunjukkan bahwa metalens dapat diubah susunannya dengan embossing skala nano yang didukung pelarut (SANE).
Baca: Mikroskop Baru Membuatnya Memungkinkan untuk Memvisualisasikan Magnetisme
Teknik fleksibel ini memungkinkan produsen untuk menghasilkan berbagai struktur lensa dalam satu langkah menghapus dan menulis, tanpa menurunkan fiturnya setelah beberapa siklus hapus-tulis. Ini juga dapat merestrukturisasi polimer yang sebelumnya terbentuk menjadi pola target lain melalui masker elastomer lunak.
