Nanorudakkal a kromatikus aberráció ellen

0
Hirdetés

A Harvardon működő Műszaki és Alkalmazott Tudományok Iskolájának (School of Engineering and Applied Sciences) kutatói olyan nanostruktúrát fejlesztettek ki, amelyet bármilyen lencsén bevonatként alkalmazva jelentősen csökkenthető a laterális kromatikus aberráció.

Mint tudjuk, színhibából kettőt különböztetünk meg, mindkettő a lencsék nem tökéletes optikai tagként való működéséből fakad. De míg a longitudinális (axiális) kromatikus aberráció a képmező teljes felületén jelentkezik és a különböző hullámhosszú fényeket az optikai tengely mentén különböző helyre fókuszálja (így képközépen is kialakítva pirosas vagy zöldes aurát az élek mentén), addig a laterális (transzverzális) színhiba a gyújtótávolságtól független és a különböző hullámhosszúságú fényeket a filmsík mentén eltolva fókuszálja, emiatt pedig a képsarkokban színes szellemkép jelenhet meg.

Mindkét színhibára ismer már a tudomány korrekciós megoldást, amely részben a megmunkálás során (aszférikus, azaz nem gömbi felülettel rendelkező tagok), részben pedig az anyaghasználattal (akromátok, apokromátok, fluorit, negatív színhibát adó lencsetagok) ér el olyan hatást, amely az optikai rendszer eredőjeként csökkentett színhibát eredményez. Ezek a lencsetagok azonban sok esetben drágák, amik az objektívek árát is az egekig képesek tolni (csökkentve ezzel az objektív versenyképességét is).

A Harvard kutatói most olyan anyagot fejlesztettek ki, amely apró (nanométeres méretű) rudakat tartalmaz, amik segítségével finomhangolható a lencsék törési mutatója, így az eltérő hullámhosszúságú fények egy pontba fókuszálhatók. Az egyszeres bevonatként alkalmazható megoldást nem csak egy-egy lencsénél lehet sikeresen alkalmazni, de olyan komplex optikai rendszereknél is, mint az objektívek, vagy mikroszkópok.

Metakorrektor elektronmikroszkópos képe
kép: Harvard SEAS

Ha sikerül a metakorrektornak nevezett, laboratóriumi körülmények között, kis méreteknél jól működő módszerhez olyan eljárást fejleszteni, ami a sorozatgyártásnál, nagyobb méretű lencséknél is hatékonyan használható, az jelentősen csökkentheti a nagy fényerejű, optikailag korrigált objektívek gyártását.

További részletek a kromatikus aberrációról az Edmundoptics weboldalán, a metakorrektorról pedig a Harvard SEAS weboldalán olvashatók.