2018年01月03日，多年來，光學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)家們一直在努力用一種被稱為“metalens”的超材料透鏡來取代笨重的彎曲鏡片：一種使用納米結(jié)構(gòu)聚焦光線的平坦表面。

　　然而，這種技術(shù)的一個障礙在于它能夠聚焦的光譜范圍有限。但隨著哈佛大學(xué)保爾森工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院(SEAS)最近取得的突破，這一情況將發(fā)生變化。

　　在一篇發(fā)表在《Nature Nanotechnology》上的論文中，研究人員寫道他們開發(fā)了一塊單一透鏡，可以將整個可見光譜(包括白光)聚焦在同一個點上，而且是以高分辨率實現(xiàn)。在之前，這只能通過標準的曲面透鏡堆疊實現(xiàn)。

　　聚焦整個光譜的難度是，每個波長都以不同的速度穿透材料。例如，紅色波長將比藍色波長更快地通過玻璃，這意味著兩種顏色以不同的速度到達相同的位置，從而導(dǎo)致圖像失真。所以設(shè)備需要不斷堆疊透鏡來解決這個問題，但這樣導(dǎo)致了重量的問題。

　　哈佛研究組開發(fā)的單塊超材料透鏡使用二氧化鈦納米陣列來平均聚焦光的波長，并且可以消除名為色差的失真。借助成對的納米薄膜，超材料透鏡能夠同時控制不同波長的光的速度。

　　論文的首席作者Wei Ting Chen指出：“通過將兩個納米薄膜結(jié)合到同一個元素中，我們可以調(diào)整光在納米結(jié)構(gòu)材料中的速度，從而確保可見光中的所有波長都聚焦在同一個點上，而且只使用一個元透鏡。與復(fù)合標準消色差透鏡相比，這顯著降低了厚度和設(shè)計的復(fù)雜度。”

　　團隊的下一步是將透鏡的厚度放大到直徑1厘米，而這將為我們帶來全新的可能，包括增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實。