超透鏡平面主要通過納米結構聚焦光線,而它有望徹底改變從顯微鏡到照相機,再到傳感器和顯示器的一切。但到目前為止,大多數透鏡都能做到閃光片般的大小。盡管這種尺寸已經能夠在特定應用中實現出色的效果,但在弱光等透鏡需要大于瞳孔的條件下,我們需要更大的透鏡,比如說虛擬現實應用。
現在,哈佛大學約翰·保爾森工程與應用科學學院的研究團隊開發了一種全玻璃、厘米級的可見光譜超透鏡,并可以通過常規芯片生產方法進行制造。

這份研究已經發表在《Nano Letters》期刊中。
相關論文:All-Glass,Large metalens at Visible Wavelength Using Deep-Ultraviolet Projection Lithography
論文最后作者費德里科·卡帕索教授(Federico Capasso)表示:“這項研究為所謂的手機晶圓級攝像頭鋪平了道路,其中CMOS芯片和超透鏡傳感器可以直接堆疊在一起,并且易于實現光學對準,因為它們都為扁平。將來,同一家公司可以同時生產芯片和透鏡,因為兩者可以采用相同的技術制造:光刻。”
論文第一作者、約翰·保爾森工程與應用科學學院博士后???(音譯樸俊書)指出:“以前,我們無法大規模生產可見光譜的厘米級超透鏡傳感器,因為我們要么采用費時的電子束光刻技術,要么采用不具備所需分辨率的L-Line光學步進光刻技術。”

超透鏡的納米柱
為了批量制造厘米級的超透鏡,研究人員使用了一種名為深紫外線(Deep-Ultraviolet;DUV)投影光刻技術。DUV通常用在要求細致圖案化的PC和手機芯片。利用這種技術,每枚芯片可以產生大量的超透鏡,而每個超透鏡都由數百萬個納米級元件組成,只需進行一次曝光即可。
通過將納米結構圖案直接蝕刻到玻璃表面,研究人員消除了原來超透鏡傳感器所需的耗時沉積過程。
這是第一種可量產的全玻璃、厘米級全光譜超透鏡。
然而,這種透鏡目前存在色差,亦即所有不同顏色的光線不會聚焦在同一點上,但研究人員正在積極地探索大直徑的消無色差超透鏡。