奈米“放大鏡”可將光線放大一萬倍
- 發佈時間：2015-07-16 02:29:46 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京7月15日電 （記者王小龍）美國威斯康星大學麥迪遜分校的科學家日前開發出一種能將光線放大一萬倍的光學設備。讓人稱奇的是，這種神奇的“放大鏡”只有幾奈米大。研究人員稱，該研究有望大幅提升相機弱光拍攝性能，在提高太陽能電池的轉化效率上也有很大潛力。相關論文發表在近日出版的《物理評論快報》雜誌上。
光在某些方面和聲音很像，可以産生共振，借助這種方式可將周圍的光線放大。威斯康星大學麥迪遜分校的科學家，正是借助這一原理製造出了奈米“放大鏡”。它實際上是一種奈米共振器，該設備能讓光的波長變短，收集大量的光能，然後在一個非常大的區域將其散射出去。這意味著它的散射光能用於成像，能像放大鏡一樣，放大物體的光學尺寸。
負責此項研究的該校電子與電腦工程學助理教授余宗福（音譯）説：“就像琴弦能讓周圍的空氣發生振動，産生美妙的音樂一樣，這個非常小巧的光學器件能從周圍吸收光線，産生讓人驚訝的強大輸出。”
余宗福説，他們正在開發基於該技術的光電感測器，這樣的設備將能幫助攝影師在弱光條件下拍出圖像品質更好的圖像。在成像領域，這樣的能力要顯著優於傳統的玻璃和樹脂鏡片，因為這些傳統光學材料更容易受到自身尺寸和光線方向的影響。
鋻於奈米共振器能吸收大量光線的能力，該技術在提高太陽能光電轉化效率方面也具有很大潛力。由於奈米共振器具有較大的光學截面，也就是説，其發光尺寸遠遠要大於其自身實際物理尺寸的大小，這樣所帶來的一個好處是，可以擺脫在類似的系統中經常會出現的、讓人頭痛的發熱問題，讓被動散熱成為可能。
研究人員稱，這種奈米共振器對光散射能力顯著優於之前的設備，在光傳導和光傳感領域開闢了一條新的途徑。
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