Forscher entwickeln Linse mit der Dicke einer Folie

[Klaugut]

Physiker von der Harvard School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) haben es geschafft, eine sehr flache Linse herzustellen. Diese kann Licht ebenso fokussieren wie eine konventionelle Linse, ist allerdings lediglich 60 Nanometer dick.

Die neue Linse ist darauf ausgelegt mit Lichtfrequenzen zu arbeiten, wie sie im Bereich der optischen Telekommunikation eingesetzt werden. Wie die Forscher mitteilten, kann sie aber auch für bestimmte Frequenzen skaliert werden - von Infrarot bis hin zu Wellenlängen im Terahertz-Bereich. Außerdem sei die Produktion relativ einfach.

Zur Herstellung einer Linse dieser Art wird ein sehr dünner Silizium-Wafer mit einer hauchdünnen Schicht Gold bedampft. Anschließend werden aus dem Gold-Layer in einem bestimmten Muster sehr kleine, V-förmige Strukturen herausgelöst. Diese reagieren dann wie Nano-Antennen. Sie nehmen das Licht eines auftreffenden Lasers auf und leiten es kurz danach in einer bestimmten Richtung weiter.

Diese kurzen Pausen zwischen Empfang und Weiterleitung können sehr fein abgestimmt werden und sorgen ebenso für eine Brechung des Lichtes, wie normale optische Linsen. Im Gegensatz zu diesen weisen sie bei bestimmten Brennweiten auch keine Probleme wie die Fischaugen-Optik auf, die in ihrem Anwendungsbereich unerwünscht sind. Das Bild des gebrochenen Lichts entspricht also später dem Original und es werden keine zusätzlichen Korrekturmaßnahmen nötig.

Linse mit etwa 1 mm Durchmesser

Durch eine Veränderung der Größe, des Winkels und der Struktubreite der Nanoantennen im Gold-Layer lassen sich die Linsen auch so gestalten, dass sie nur bestimmte Wellenlängen verarbeiten. So können sie gleich noch die Funktion eines Filters übernehmen.

Perspektivisch wollen die Forscher diese Art der Linsen nicht nur in optischen Bauelementen für Netzwerke einsetzen, sondern auch in größeren Optiken. Dies könnte beispielsweise zu einem regelrechten Sprung in der Aufnahmequalität kleiner Kameras, wie sie beispielsweise in Smartphones eingesetzt werden, verursachen.

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