Flache Weitwinkel-Linse

Normalerweise sind derartige Fischaugenobjektive sperrig und dick, weil sie aus vielen Linsen mit unterschiedlichen Brechungsindizes bestehen. Da sie so komplex aufgebaut sind, ist die Herstellung sehr teuer.

MIT-Assistenzprofessor Juehun Hu und sein Team haben eine Seite eines Glasplättchens mit einer raffinierten Struktur versehen, die das einfallende Licht präzise streut, sodass Panoramabilder entstehen, genau wie dies bei einem herkömmlichen Fischaugenobjektiv geschieht. Zunächst verarbeitet die Linse lediglich infrarote Strahlen, nimmt also Wärmebilder auf. Doch Hu meint, dass es seinem Team gelingt, die Linse so zu modifizieren, dass sie auch für sichtbares Licht geeignet ist.

Gelingt diese Modifikation, könnte die neue Linse in Handys und Laptops verbaut werden. Sie ist auch für medizinische Endoskope, mit denen Magen- und Darmspiegelungen gemacht werden, und für Virtual-Reality-Brillen geeignet. Metalinsen waren bislang schon gelungen, die ein Gesichtsfeld von 60 Grad abdecken. Um es auf 180 Grad zu erweitern, wie es bei Fischaugenobjektiven üblich ist, hätten mehrere Metalinsen kombiniert werden müssen. Dann wäre das Objektiv aber sperrig geworden, wenn auch weniger als ein klassisches Objektiv.

Hus Team verfeinerte stattdessen die Strukturen auf dem Plättchen aus Calciumfluorid, das mit einem dünnen Film aus Bleitellurid beschichtet ist. Die Strukturen ätzten sie mithilfe lithografischer Techniken ein, wie sie auch bei der Herstellung von mikroelektronischen Bauteilen eingesetzt wird. Jedes Strukturelement oder Meta-Atom, wie die Forscher es nennen, hat eine spezielle Form, die das Licht in einer besonderen Art brechen. Mit der Auflösung ist das Team sehr zufrieden. Selbst an den Rändern gibt es keine Unschärfen, wie Tests zeigen.

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