Eerste lens die alle kleuren in één punt samenbrengt

03 januari 2018 door SST

In camera’s, micro- en telescopen moeten de gekromde lenzen voortdurend worden gecorrigeerd om kleurschifting te vermijden.

 

Zichtbaar licht bestaat uit verschillende golflengten, waarbij elke golflengte of ‘kleur’ specifieke eigenschappen heeft. Zo bepaalt de golflengte hoe snel het licht doorheen een vaste stof , gas of vloeistof gaat – rood licht gaat bijvoorbeeld sneller doorheen glas dan blauw licht. Daardoor vereist het heel wat optische spielerei om verschillende kleuren in hetzelfde focuspunt samen te brengen. Door die kunstgrepen is het vandaag moeilijk om optische instrumenten nóg kleiner te maken.

Amerikaanse fysici hebben een mogelijke oplossing klaar. Ze ontwikkelden een zogenaamde metalens – een lens met intrinsieke eigenschappen die het licht dat erdoorheen gaat verschillend behandelt, afhankelijk van haar golflengte. Als de lens rood licht ‘ziet’ binnenvallen, vertraagt ze de straal een beetje. Blauw licht krijgt net een duwtje in de rug. Het resultaat: alle kleuren die langs de metalens passeren komen mooi samen in één enkel punt, zonder dat daarbij afbreuk wordt gedaan aan de hoge resolutie.

De metalens die de fysici bestaat uit een nanomatrix van titaniumdioxide. Als ze er nu nog in slagen hun prototype (dat slechts een paar millimeter groot is) op te schalen, dan blazen ze de miniaturisatie in de optica nieuwe wind in de zeilen.

Duwtje in de rug