對顯微成像分辨率的追求與對緊湊便攜性和高通量的不斷增長的需求相結合。盡管成像性能得到了改善,但是常規顯微鏡仍然遭受與折射光學系統相關的體積大,笨重的元件和架構的困擾。Metalenses提供了一種解決方案:它們超薄,超輕且扁平,并受益于許多最新研究,這些研究改善了其效率,FOV和極化功能。


南京大學工程與應用科學教授陶力表示,“一種用于成像的超緊湊型金屬化材料將使傳統的光學設備小型化,有可能掀起一場革命?!?盡管正在進行改善金屬感的研究,但大多數研究小組仍在將其用作常規光學環境中的常規折射透鏡的替代品。為了使Metalense邁向實際應用,重要的是要學習如何將Metalense集成到超緊湊型光學設備中。

超緊湊型金屬顯微鏡打破FOV限制 或掀起一場革命

為了追求緊湊的集成顯微鏡系統,Li的團隊將金屬元素安裝在CMOS圖像傳感器上,以創建硬幣大小的成像設備的原型。正如Advanced Photonics中報道的那樣,他們的金屬集成成像設備(MIID)展現了超緊湊的體系結構,其有效成像距離為數百微米。通過簡單的圖像拼接過程,他們能夠獲得具有大視野和高分辨率的寬視場顯微鏡成像。


袖珍顯微鏡系統


MIID原型包含精心設計的6x6陣列中的毫米大小的金屬硅。盡管集成了多個鏡頭,但成像距離仍然相對較?。?500μm),因為每個單個鏡頭的尺寸約為200μm。這組作者說,它可以擴展到厘米級,以覆蓋整個CMOS傳感器。


作為偏振多路復用器的金屬元陣列具有對應于兩個圓形光偏振的兩個不同的相位分布。李說,這種安排可確保消除盲區。


作者希望新的MIID原型預示著袖珍顯微鏡系統的新時代。他們承認成像性能需要改善,并提出了多種方法,例如采用GaN和SiN等低損耗材料。他們預計未來基于元技術的顯微鏡技術將繼續發展。


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