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能把光線放大一萬倍的“放大鏡”

更新時間:2015-08-20      點擊次數(shù):3092

  美國科學(xué)家之前研發(fā)出一種可以把光線放大到一萬位的光學(xué)儀器設(shè)備。讓人驚訝的是這種神奇的實驗儀器僅僅有幾納米大小。研究人員稱,該研究有望大幅提升相機弱光拍攝性能,在提高太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率上也有很大潛力。

 

  光在某些方面和聲音很像,可以產(chǎn)生共振,借助這種方式可將周圍的光線放大。威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的科學(xué)家,正是借助這一原理制造出了納米“放大鏡"。它實際上是一種納米共振器,該設(shè)備能讓光的波長變短,收集大量的光能,然后在一個非常大的區(qū)域?qū)⑵渖⑸涑鋈?。這意味著它的散射光能用于成像,能像放大鏡一樣,放大物體的光學(xué)尺寸。

 

  負(fù)責(zé)此項研究的該校電子與計算機工程學(xué)助理教授余宗福(音譯)說:“就像琴弦能讓周圍的空氣發(fā)生振動,產(chǎn)生美妙的音樂一樣,這個非常小巧的光學(xué)器件能從周圍吸收光線,產(chǎn)生讓人驚訝的強大輸出。"

 

  余宗福說,他們正在開發(fā)基于該技術(shù)的光電傳感器,這樣的設(shè)備將能幫助攝影師在弱光條件下拍出圖像質(zhì)量更好的圖像。在成像領(lǐng)域,這樣的能力要顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的玻璃和樹脂鏡片,因為這些傳統(tǒng)光學(xué)材料更容易受到自身尺寸和光線方向的影響。

 

  鑒于納米共振器能吸收大量光線的能力,該技術(shù)在提高太陽能光電轉(zhuǎn)化效率方面也具有很大潛力。由于納米共振器具有較大的光學(xué)截面,也就是說,其發(fā)光尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)要大于其自身實際物理尺寸的大小,這樣所帶來的一個好處是,可以擺脫在類似的系統(tǒng)中經(jīng)常會出現(xiàn)的、讓人頭痛的發(fā)熱問題,讓被動散熱成為可能。

 

  研究人員稱,這種納米共振器對光散射能力顯著優(yōu)于之前的設(shè)備,在光傳導(dǎo)和光傳感領(lǐng)域開辟了一條新的途徑。

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