沒有超透鏡的超透鏡
據(jù)18日《自然·通訊》雜志報道,澳大利亞悉尼大學物理學家展示了一項新研究,該研究實現(xiàn)了迄今超透鏡最小光學損失,突破了衍射極限近4倍,他們成功的關鍵是徹底移除了超透鏡。這項研究有望推動超分辨率顯微鏡的改進,也可推進癌癥診斷、醫(yī)學成像、考古學和法醫(yī)學等領域的成像。 科學家們利用一種新的超透鏡技術,通過虛擬后觀察技術來觀察寬度僅為0.15毫米的物體。初始光學測量顯示物體“THZ”(代表所用光的“太赫茲”頻率)(右上);正常鏡頭后(左下);以及超透鏡之后(右下)。 衍射極限的存在限制了人們用光學儀器能夠分辨出來的最小細節(jié)。如果人們想要觀察一個100納米大小的細菌,無論用什么顏色的光都會發(fā)生很強的衍射,導致看不清楚細菌的形狀和結構。而試圖用超透鏡打破這一限制的嘗試都遇到了障礙,因為其光學損失大且成像效果差。 悉尼大學研究人員開發(fā)出一種實用的方法,打造出一種“沒有超透鏡的超透鏡”。為了做到這一點,團隊將光探測器放置在遠離物體的地方,并收集了高分辨率和低分辨率的信息。通過更遠距離的測量,探測器不會干擾高分辨率數(shù)據(jù)。 此前,人們曾嘗試使用新材料制造超透鏡。然而,大多數(shù)材料吸收的光線太多,無法使超透鏡發(fā)揮作用。此次,研究人員在計算機上對超透鏡進行了進一步處理,過濾掉了低分辨率數(shù)據(jù)。通過選擇性放大漸逝或消失的光波,結果產(chǎn)生了物體的“真實”圖像。 |