Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Flache Hightech-Linse bildet Farben perfekt ab

23.02.2015

Prototyp schafft drei Wellenlängen - mehr sind technisch möglich

Forscher der Harvard School of Engineering and Applied Sciences http://seas.harvard.edu  haben eine flache Nanotech-Linse entwickelt, die Licht verschiedener Farben perfekt an einem Punkt bündelt. Die aktuelle Ausführung schafft dieses Kunststück zunächst für drei unterschiedliche Wellenlängen - beispielsweise Rot, Grün und Blau. Simulationen zufolge sollte ein ähnlicher Aufbau auch bei deutlich mehr Farben funktionieren. Das stellt extrem kompakte achromatische Optiken in Aussicht.


Flache Nanostruktur: bündelt Licht mehrerer Farben

(Foto: seas.harvard.edu)

Das Team um den Physiker Federico Capasso hatte bereits 2012 eine flache Nanotech-Linse vorgestellt, die Bildfehler wie Aberration vermeidet (pressetext berichtete: http://pte.com/news/20120828002 ). Allerdings hat das nur für eine bestimmte Wellenlänge funktioniert, während die jetzige Weiterentwicklung drei verschiedene Farben gleich perfekt abbildet. "Das bedeutet, dass komplizierte Effekte wie Farbkorrektur, für die Licht in klassischen optischen Systemen durch mehrere dicke Linsen laufen müsste, in einem sehr dünnen, miniaturisierten Gerät möglich werden", sagt Capasso.

Knackpunkt Farbe

Eine klassische Linse bündelt Licht unterschiedlicher Wellenlänge in etwas anderem Abstand zur Linse. Sogenannte Achromaten kompensieren das, indem sie Linsen unterschiedlicher Krümmung und Materialien in einer relativ großen Optik kombinieren. Den Forschern ist eine derartige Farbkorrektur jetzt in einer einzelnen, extrem dünnen, flachen Nanotech-Linse gelungen.

Statt wie 2012 Gold nutzt das Team jetzt ein Silizium-Dielektrikum für die lichtbündelnden Nano-Antennen. In Kombination mit einem neuen Design ermöglicht dies, dass die flache Linse drei verschiedene Farben gleich bündelt, zum Beispiel Rot, Grün und Blau, die drei Primärfarben vieler Displays.

Lob erntet die Entwicklung von Bernard Kress, Principal Optical Architect bei Google X, der Forschungsabteilung hinter Projekten wie Google Glass. "Es gibt zwar viele Arten, achromatische Optiken zu bauen. Doch ein Lösung für ein dispersionsfreies optisches Element, das für drei Wellenlängen gleich effizient ist und den gleichen Beugungswinkel hat, gab es bislang nicht." Dabei wären flache Optiken aufgrund ihrer Kompaktheit für Projekte wie Glass natürlich interessant.

Großes Zukunftspotenzial

"Durch das Zeigen achromatischer Linsen haben wir einen großen Schritt vorwärts gemacht, was die zukünftige breite Anwendung flacher Optiken betrifft", ist der nunmehr für HP tätige Francesco Aieta überzeugt, der zuvor Teil des Teams in Harvard war. Er gibt sich zuversichtlich, dass das Interesse der Wirtschaft geweckt wird.

Allerdings kann es noch Jahre dauern, ehe es zu kommerziellen Anwendungen kommt. Immerhin sind noch große technische Verbesserungen möglich. So haben Computersimulationen gezeigt, dass ein ähnlicher Aufbau eine flache Linse ermöglichen sollte, die eine deutlich größere Zahl an Lichtwellenlängen gleich bündelt und somit noch perfekter achromatische Bilder verspricht.

Thomas Pichler | pressetext.redaktion

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Innovative Produkte:

nachricht LED-Sitzhocker gegen Rückenschmerzen
02.05.2018 | Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation

nachricht Hochschule Hamm-Lippstadt entwickelt Lebensmittel-Abholbox für ländliche Regionen
14.03.2018 | Hochschule Hamm-Lippstadt

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Innovative Produkte >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

Passt eine ultrakalte Wolke aus zehntausenden Rubidium-Atomen in ein einzelnes Riesenatom? Forscherinnen und Forschern am 5. Physikalischen Institut der Universität Stuttgart ist dies erstmals gelungen. Sie zeigten einen ganz neuen Ansatz, die Wechselwirkung von geladenen Kernen mit neutralen Atomen bei weitaus niedrigeren Temperaturen zu untersuchen, als es bisher möglich war. Dies könnte einen wichtigen Schritt darstellen, um in Zukunft quantenmechanische Effekte in der Atom-Ion Wechselwirkung zu studieren. Das renommierte Fachjournal Physical Review Letters und das populärwissenschaftliche Begleitjournal Physics berichteten darüber.*)

In dem Experiment regten die Forscherinnen und Forscher ein Elektron eines einzelnen Atoms in einem Bose-Einstein-Kondensat mit Laserstrahlen in einen riesigen...

Im Focus: Algorithmen für die Leberchirurgie – weltweit sicherer operieren

Die Leber durchlaufen vier komplex verwobene Gefäßsysteme. Die chirurgische Entfernung von Tumoren ist daher oft eine schwierige Aufgabe. Das Fraunhofer-Institut für Bildgestützte Medizin MEVIS hat Algorithmen entwickelt, die die Bilddaten von Patienten analysieren und chirurgische Risiken berechnen. Leberkrebsoperationen werden damit besser planbar und sicherer.

Jährlich erkranken weltweit 750.000 Menschen neu an Leberkrebs, viele weitere entwickeln Lebermetastasen aufgrund anderer Krebserkrankungen. Ein chirurgischer...

Im Focus: Positronen leuchten besser

Leuchtstoffe werden schon lange benutzt, im Alltag zum Beispiel im Bildschirm von Fernsehgeräten oder in PC-Monitoren, in der Wissenschaft zum Untersuchen von Plasmen, Teilchen- oder Antiteilchenstrahlen. Gleich ob Teilchen oder Antiteilchen – treffen sie auf einen Leuchtstoff auf, regen sie ihn zum Lumineszieren an. Unbekannt war jedoch bisher, dass die Lichtausbeute mit Elektronen wesentlich niedriger ist als mit Positronen, ihren Antiteilchen. Dies hat Dr. Eve Stenson im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Garching und Greifswald jetzt beim Vorbereiten von Experimenten mit Materie-Antimaterie-Plasmen entdeckt.

„Wäre Antimaterie nicht so schwierig herzustellen, könnte man auf eine Ära hochleuchtender Niederspannungs-Displays hoffen, in der die Leuchtschirme nicht von...

Im Focus: Erklärung für rätselhafte Quantenoszillationen gefunden

Sogenannte Quanten-Vielteilchen-„Scars“ lassen Quantensysteme länger außerhalb des Gleichgewichtszustandes verweilen. Studie wurde in Nature Physics veröffentlicht

Forschern der Harvard Universität und des MIT war es vor kurzem gelungen, eine Rekordzahl von 53 Atomen einzufangen und ihren Quantenzustand einzeln zu...

Im Focus: Explanation for puzzling quantum oscillations has been found

So-called quantum many-body scars allow quantum systems to stay out of equilibrium much longer, explaining experiment | Study published in Nature Physics

Recently, researchers from Harvard and MIT succeeded in trapping a record 53 atoms and individually controlling their quantum state, realizing what is called a...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

Visual-Computing an Bord der MS Wissenschaft

17.05.2018 | Veranstaltungen

Tagung »Anlagenbau und -betrieb der Zukunft«

17.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

18.05.2018 | Physik Astronomie

Countdown für Kilogramm, Kelvin und Co.

18.05.2018 | Physik Astronomie

Wie Immunzellen Bakterien mit Säure töten

18.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics