Groß

Metalenses werden typischerweise mithilfe der Elektronenstrahllithographie hergestellt, bei der ein fokussierter Elektronenstrahl auf ein Stück Glas oder ein anderes transparentes Substrat gescannt wird, um Punkt für Punkt antennenartige Muster zu erzeugen. Der Scanvorgang des Elektronenstrahls begrenzt jedoch die Größe der erstellbaren Linse, da das Scannen jedes einzelnen Punkts zeitaufwändig ist und einen geringen Durchsatz erfordert.

Mit zunehmender Größe der Metalens wurden die für die Verarbeitung der Muster erforderlichen digitalen Dateien erheblich größer, was für die Verarbeitung durch die DUV-Lithographiemaschine lange dauern würde. Um dieses Problem zu lösen, komprimierten die Forscher die Dateien mithilfe von Datennäherungen und durch Referenzierung nicht eindeutiger Daten. „Wir haben alle möglichen Methoden genutzt, um die Dateigröße zu reduzieren“, sagte Ni. „Wir haben identische Datenpunkte identifiziert und auf vorhandene verwiesen und die Daten schrittweise reduziert, bis wir eine brauchbare Datei hatten, die wir an die Maschine zur Erstellung der Metalens senden konnten.“ Mithilfe der neuen Herstellungsmethode entwickelten die Forscher ein einlinsiges Teleskop und machten klare Bilder der Mondoberfläche – eine höhere Auflösung von Objekten und eine viel größere Abbildungsentfernung als bei früheren Metalenses. Bevor die Technologie auf moderne Kameras angewendet werden kann, müssen sich Forscher mit dem Problem der chromatischen Aberration befassen, sagten die Teammitglieder von Penn State. Die Forscher erforschen Designs im sichtbaren Bereich, sagte Ni, und werden verschiedene optische Aberrationen, einschließlich chromatischer Aberration, kompensieren. Die Forschung wurde in Nano Letters veröffentlicht (www.doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c03561).