Technion – Israel Institute of Technology 的研究人員開發(fā)了一種“更快、更便宜的方法來生產定制光學元件”，用于“矯正鏡片、增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實、自動駕駛汽車、醫(yī)學成像和天文學”等應用。正如DIY Photography 所觀察到的，認為新的鏡頭制作方法可以用于攝影鏡頭，至少在開發(fā)和原型制作過程中，這并非沒有道理。
光學鏡片有許多不同的形狀和尺寸。鏡頭越復雜，開發(fā)和生產的難度和成本就越高。需要專門的設備。在 Technion – 以色列理工學院，該團隊開發(fā)了一種成型可固化液體聚合物的方法。該方法可用于制造大型光學器件，這已證明對其他類似方法具有挑戰(zhàn)性。
“我們制造自由曲面光學器件的方法實現(xiàn)了極其光滑的表面，并且可以使用大多數(shù)實驗室中可以找到的基本設備來實施，”以色列理工學院的研究小組負責人 Moran Bercovici 說。“這使得這項技術非常容易獲得，即使在資源匱乏的情況下也是如此。”
Bercovici 及其同事在Optica上發(fā)表了他們的研究，表明該技術可用于在短短幾分鐘內制造出具有亞納米粗糙度的自由曲面光學元件。它甚至比其他原型制作方法(例如 3D 打印)更快。
該研究論文的撰稿人 Omer Luria 說：“目前，光學工程師為專門設計的自由曲面組件支付數(shù)萬美元，并等待數(shù)月才能到達。我們的技術有望從根本上減少復雜光學原型的等待時間和成本，從而大大加快新光學設計的開發(fā)。
研究人員在了解全球 25 億需要矯正鏡片但無法獲得矯正鏡片的人后，開始研究這種新方法。Valeri Frumkin 在 Bercovici 的實驗室中首先開發(fā)了這種方法，他說：“我們著手尋找一種簡單的方法來制造高質量的光學元件，它不依賴于機械加工或復雜而昂貴的基礎設施。” 然后，該團隊意識到該方法可用于更復雜的光學拓撲結構，這些光學拓撲結構傳統(tǒng)上非常昂貴且及時創(chuàng)建并需要專門的設備。
通過固化液態(tài)聚合物制造光學器件的主要挑戰(zhàn)是，當您將光學器件的尺寸增加到約 2 毫米以上時，重力會克服表面力，并且液體會變平。為了克服這一挑戰(zhàn)，該團隊開發(fā)了一種通過使用浸沒在另一種液體中的液態(tài)聚合物來制造鏡片的方法。浮力對抗重力，使表面張力發(fā)揮作用。
處理重力后，該團隊可以制作出光滑的光學表面。當您創(chuàng)建所需的光學元件形貌時，使用紫外線照射或其他方法固化液體聚合物。迄今為止，該團隊已成功制造出多種形狀和尺寸的光學鏡片，尺寸可達200??mm，形狀如三葉草。
該研究論文的主要作者莫爾·埃爾加里西(Mor Elgarisi)說：“我們確定了可以使用我們的方法制造的無限可能的光學拓撲結構。該方法可用于制造任何尺寸的組件，并且由于液體表面自然光滑，因此無需拋光。該方法還與任何可以固化的液體兼容，并且具有不產生任何廢物的優(yōu)點。
很容易想象這種技術的可能應用。除了通過使矯正光學更容易獲得來改善人們的生活外，該方法還可以讓小型實驗室和企業(yè)更有效地工作，從而推動創(chuàng)新。也許該方法甚至可以用于制作相機鏡頭的原型。