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既存のレンズの1000分の1の厚さのグラフェンメタレンズを開発

光の位相を操作して倍率を調整···絞りの機能で光の強さも調節可能


最近、携帯電話の厚さが薄くなりカメラの性能が向上してカメラレンズの突出が不可避になった。現在数センチメートル(p)のレンズの厚さをマイクロメートル(㎛)水準に圧縮できるなら名刺の厚さ程度のカメラレンズも実現できる。

IBS(キム・ドゥチョル院長)はナノ構造物理研究団(イ・ヨンヒ研究団長)のキム・トゥントゥン研究委員がKAIST機械工学科のムン・ボムギ教授チーム、英国バーミンガム大学のShuang Zhang研究チームとの共同研究を通じてメタ表面とグラフェンを接合したグラフェンメタレンズを製造したと11月27日に発表した。

共同研究チームはU型金箔光学アンテナ(以下、光学アンテナ)が隙間なく配列されたメタ表面でグラフェンメタレンズを製造した。

光学アンテナは光の位相を制御して左偏光(右偏光)された光を右偏光(左偏光)に転換する。このアンテナの配列を変えれば光を必要とする方向に屈折させたり、一カ所に集めることができる。また光の位相を個別的に操作してレンズの厚さと関係なく倍率を調整することも可能。

グラフェンメタレンズはテラ波の周波数を利用するように製造されている。光学アンテナの大きさを縮小すれば可視光線周波数に適合するように製造することができる。これを利用すればカメラレンズの大きさを薄くすることも可能と見られる。

研究チームは電圧を調節してグラフェンメタレンズを透過して集まった光の強さを制御するのにも成功した。0.2㎚の薄いグラフェンが光の強さを調節する絞りの役割を果たす。

キム・トゥントゥン研究委員は「25マイクロメートルの厚さのグラフェンメタレンズを実際に製造した。今後さらに光の強さを効果的に制御することで超小型の光学機器に応用できるものと期待される」と話している。

研究成果は光学分野の専門学術誌『Advanced Optical Materials』オンライン版に11月20日付で掲載された。





[2017-11-29]

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