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  • 纳米印刷超透镜阵列为实际超分辨率成像应用铺平道路

    作者:佚名 来源:labbang 时间:2017-04-27 11:21 阅读:164 [投稿]
    来自浦项科技大学化学工程和机械工程系,并与来自韩国高丽大学的研究人员合作进行的研究,已经实现了一种可扩展且可靠的基于直接模式转移技术的大型超精透镜器件,为客服制造工艺这个障碍做出了巨大的贡献。

    一个世纪以来,对于制造一个完美的镜头,可以产生完美无瑕的图像的这种概念已成为透镜制造商所追求的一个圣杯。1873年,一位叫Ernst Abbe的德国物理学家和光学科学家发现了显微镜的衍射极限。换句话说,他发现传统的镜头根本无法捕捉到任何给定图像的细节。从那时起,对于图像成像领域也已经又饿了许多进步,似乎实现了衍射极限所允许的分辨率更高的图像成像。

    2000年,帝国理工学院的John Pendry提出了一种开发具有理论上完美聚焦的成像方法,这个John Pendry就是曾提出隐形斗篷技术而获得广泛哈利波特粉丝追捧的科学家。任何光学成像系统的分辨率,最大限制是因为光学衍射而产生的,而Pendry理论的完美透镜将从制作材料(材料的设计有自然界中不存在的特性)超越传统透镜的衍射极限。克服这一传统光学分辨率极限,从而可以推动光学成像的科技领域,这也是普通麻瓜的梦想。

    此后,全世界的科学家们一直致力于实现超分辨率成像,以捕捉那些传统透镜无法实现的包含消逝波的最好细节成像。Hyperlenses是一种超分辨率的设备,将分散的倏逝波传播波将图像投影到远场。最近的实验,专注于一个单一的超透镜成像,这种透镜是由一个双曲色散特性的能够具有实时显示远场衍射成像的设备。

    然而,这样的设备只能限制观察一个非常小的区域,因此需要精确目标定位。超透镜阵列已经被认为是一个解决方案,但这样一个阵列的制作通过目前的加工技术会是非常困难和昂贵的。

    由Junsuk Rho研究团队主导这项研究,他们来自浦项科技大学化学工程和机械工程系,并与来自韩国高丽大学的研究人员合作进行的研究,已经实现了一种可扩展且可靠的基于直接模式转移技术的大型超精透镜器件,为客服制造工艺这个障碍做出了巨大的贡献。这一成就已发表在世界著名的科学杂志《科学报告》上。


    该研究团队解决了利用之前纳米压印光刻技术的超透镜装置制造方法中主要的局限性。基于一个简单的图形转移过程中,该小组能够容易地制造一个完美的大型超精透镜装置在一个可复制的六角形阵列基板上,并能够直接从母模上进行印刷图案的转移,然后通过电子束蒸发进行金属电介质多层膜沉积。这种5厘米x 5厘米的超透镜阵列已被证明是解决子衍射特征减少到可见光410 nm波长以下的160纳米的波长的方法。  

    Rho教授预计,该研究团队的新的低成本制造方法可用于广泛的实际远场和实时的超分辨率成像设备中,这将应用于光学、生物学、医学、纳米技术等相关学科领域。

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