薄如紙張的眼鏡片、不凸起的手機(jī)鏡頭、微型醫(yī)學(xué)成像工具……華人領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)近日研制出一種只有1微米厚的超薄平面透鏡，有望大幅降低光學(xué)器件的尺寸和重量。

美國哥倫比亞大學(xué)應(yīng)用物理學(xué)副教授虞南方團(tuán)隊(duì)新近發(fā)表在《光：科學(xué)及應(yīng)用》雜志上的報(bào)告顯示，這種由“超像素”構(gòu)成的平面透鏡比普通紙張還要薄。這些像素均小于光的波長，能不同程度延遲光波通過透鏡的時(shí)長，從而實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)透鏡的功能。

不同顏色的光通過不同介質(zhì)和結(jié)構(gòu)時(shí)速度不一樣，因此復(fù)色光通過棱鏡會分解成單色光，這種現(xiàn)象被稱為光的色散。由于這種現(xiàn)象的存在，普通透鏡無法同時(shí)聚焦不同顏色的光，目前大部分相機(jī)等成像系統(tǒng)通過堆疊多層透鏡來解決色差的問題，但這增加了攝像攝影器材的復(fù)雜性和重量。

研究團(tuán)隊(duì)采用具有復(fù)雜納米結(jié)構(gòu)的“超像素”，使用半導(dǎo)體制造工藝，首次實(shí)現(xiàn)可將擁有任何偏振態(tài)的各色光波聚焦于一點(diǎn)的平面透鏡，其成像性能可與一流的復(fù)雜透鏡系統(tǒng)相當(dāng)。