[ad_1]

تصویر

تصویر: محققان ایلینوی یک لنز کروی تولید کرده اند که اجازه می دهد نوری که از هر جهتی وارد لنز می شود در یک نقطه بسیار کوچک روی سطح لنز متمرکز شود … مشاهده بیشتر

اعتبار: گرافیک توسط مایکل وینسنت

CHAMPAGNE، Illinois – محققان میکرولنزهای چاپ سه بعدی جدید را با شاخص های شکست شکستگی قابل تنظیم تولید کرده اند – خاصیتی که به آنها توانایی بسیار ویژه ای در تمرکز نور می دهد. محققان گفتند ، این پیشرفت برای بهبود تصویربرداری ، محاسبات و ارتباطات با افزایش قابل توجه قابلیت مسیریابی داده تراشه های رایانه ای و سایر سیستم های نوری آماده است.

این مطالعه به هدایت محققان دانشگاه ایلینوی اوربانا شامپین پل براون و لینفورد گودارد ، برای اولین بار توانایی تنظیم جهت خم شدن نور و حرکت آن از طریق لنز به نزدیکترین میکرومتر را نشان داد.

نتایج این مطالعه در مجله Light: Science and Application منتشر شده است.

براون ، استاد علوم و مهندسی مواد ، گفت: “داشتن توانایی تولید نوری با اشکال مختلف و پارامترهای نوری راه حلی برای مشکلات رایج در نوری است.” “به عنوان مثال ، در برنامه های تصویربرداری ، تمرکز بر روی یک شی خاص اغلب منجر به تاری لبه ها می شود. یا در برنامه های انتقال داده ، سرعت بالاتر بدون از بین بردن فضای بر روی تراشه رایانه مورد نظر است. فناوری جدید ساخت لنز ما این مشکلات را حل می کند دستگاه یکپارچه. ”

به عنوان یک تظاهرات ، تیم سه لنز ساخته است: اولین لنز Luneburg در جهان با نور مرئی – تولید لنزهای کروی با خواص تمرکز منحصر به فرد قبلاً غیرممکن بود. و موجبرهای سه بعدی که می توانند قابلیت های گسترده مسیریابی داده را فعال کنند.

گدار ، استاد مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر گفت: “یک لنز استاندارد دارای یک ضریب شکست واحد است و بنابراین تنها یک مسیر از طریق آن نور می تواند از لنز عبور کند.” “با کنترل ضریب شکست داخلی و شکل لنز در هنگام تولید ، ما دو روش مستقل برای خم شدن نور درون لنز داریم.”

در آزمایشگاه ، تیم برای ایجاد لنزها از فرایندی به نام نوشتن مستقیم لیزر استفاده می کند. لیزر باعث سخت شدن پلیمرهای مایع و تشکیل ساختارهای نوری هندسی کوچک تا 100 برابر کوچکتر از موی انسان می شود. به گفته محققان ، از نوشتن لیزر مستقیم در گذشته برای ایجاد میکرولنزهای دیگری استفاده شده است که فقط دارای یک ضریب شکست بودند.

براون گفت: “ما با چاپ داخل مواد پشتیبانی داربست نانو متخلخل ، بر محدودیت های ضریب شکست غلبه کردیم.” “داربست میکرو اپتیک چاپ شده را در جای خود قفل می کند ، که به شما امکان تولید یک سیستم سه بعدی با اجزای معلق را می دهد.”

محققان نظریه پردازی می كنند كه این كنترل ضریب شکست نتیجه فرآیند پلیمریزاسیون است. براون گفت: “مقدار پلیمری که وارد منافذ می شود توسط شدت لیزر و شرایط قرار گرفتن در معرض کنترل می شود.” “تا زمانی که خصوصیات نوری پلیمر تغییر نکند ، ضریب شکست کلی مواد به عنوان تابعی از قرار گرفتن در معرض لیزر کنترل می شود.”

اعضای تیم اظهار داشتند که انتظار دارند روش آنها به طور قابل توجهی بر تولید اجزای نوری پیچیده و سیستم های تصویربرداری تأثیر بگذارد و برای پیشرفت رایانه های شخصی مفید باشد.

گودارد گفت: “یک مثال عالی از کاربرد این توسعه ، تأثیر آن در انتقال داده ها در داخل رایانه شخصی است.” “رایانه های فعلی از اتصالات الكتریكی برای انتقال داده استفاده می كنند. با این حال ، داده ها می توانند با سرعت قابل توجهی بالاتر با استفاده از یك موجبر نوری ارسال شوند ، زیرا می توان از رنگهای مختلف نور برای ارسال داده ها به طور موازی استفاده كرد. چالش اصلی این است راهنماهای موجی معمولی فقط در یک صفحه ساخته می شوند و بنابراین تعداد محدودی از نقاط روی تراشه متصل می شود. با ایجاد موجبرهای سه بعدی ، می توان مسیریابی داده ها ، سرعت انتقال و بهره وری انرژی را به شدت بهبود بخشید. “

###

دانشجویان تحصیلات تکمیلی U. I. Christian Osier و Corey Richards نویسندگان اصلی این تحقیق هستند.

براون مدیر آزمایشگاه تحقیقات مواد و شعبه ای از موسسه علوم و فنون پیشرفته بکمن است. گادارد مدیر انستیتوی شمول ، تنوع ، برابری و دسترسی در دانشکده مهندسی گرنجر است و عضوی از آزمایشگاه میکرو و فناوری نانو Holonyak در ایلینوی است.

وزارت انرژی ایالات متحده ، ایالات متحده و بنیاد ملی علوم از این مطالعه پشتیبانی کردند.

یادداشت های سردبیر:

برای رسیدن به پل براون ، با شماره 217-244-7293 تماس بگیرید. ایمیل: pbraun@illinois.edu.

برای رفتن به Lynford Goddard ، با شماره 217-244-0799 تماس بگیرید. ایمیل: lgoddard@illinois.edu.

گزارش “نوشتن مستقیم لیزری لنزهای هدف و هدایت کننده های موج با شیب شیب” به صورت آنلاین در دسترس است [LINK:https://rdcu.be/cbDJ1] و توسط U. of I. News Bureau [LINK: leyok@illinois.edu]. DOI: 10.1038 / s41377-020-00431-3.

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! هیچ مسئولیتی در قبال صحت گزارشهای خبری منتشر شده در EurekAlert ندارند! از طریق موسسات کمک کننده یا استفاده از هرگونه اطلاعات از طریق سیستم EurekAlert.

[ad_2]

منبع: kolah-news.ir