Учёные давно искали способ уменьшить вес линз без ущерба для их функциональности. Хотя некоторые более тонкие альтернативы существуют, они, как правило, ограничены в своих возможностях и обычно сложны и дороги в изготовлении.

Ключевая инновация заключается в микроскопически малых концентрических кольцах, которые исследователи могут наносить на подложку. В отличие от гребней зонных пластинок Френеля, оптимизированных для одной длины волны, размер и расстояние между углублениями плоской линзы удерживают дифрагированные длины волн света достаточно близко друг к другу, чтобы получить полноцветное сфокусированное изображение.

«Моделирование работы этих линз в очень широком диапазоне длин волн, от видимого до ближнего инфракрасного, включало решение сложных вычислительных задач с использованием очень больших наборов данных. После того, как мы оптимизировали дизайн микроструктур линзы, производственный процесс потребовал очень строгого контроля и стабильности окружающей среды», – пояснил руководитель исследования, Апратим Маджумдер.

Большая и плоская линза может иметь огромное значение для различных отраслей, но её непосредственное применение – в астрономии. Исследователи продемонстрировали возможности своей плоской линзы на тестовых изображениях Солнца и Луны.

«Наша демонстрация – это шаг на пути к созданию очень больших апертурных лёгких плоских линз, способных захватывать полноцветные изображения для использования в воздушных и космических телескопах», – заключил Маджумдер.

Разработка открывает новые перспективы в области оптики и астрофотографии, предлагая компактное и эффективное решение проблемы громоздкости традиционных линз без ущерба для качества изображения.