澳洲研發新型多層金屬透鏡，或改變無人機與手機攝影領域
澳洲國立大學喬舒亞·喬丹（Joshua Jordaan）教授領導的跨國合作研究，利用德國耶拿弗里德里希·席勒大學主導的 Meta-ACTIVE 國際研究計畫，成功研發出高效能多層金屬透鏡。採堆疊超材料層設計，突破傳統單層金屬透鏡的物理限制，能非偏振光源條件做到多波長聚焦。
這種多層金屬透鏡核心在利用基於形狀最佳化的反向設計演算法，製作約300奈米高、1,000奈米寬的超表面微結構，能精準控制相位變化0~2π，創建任意複雜的聚焦相位梯度圖。多層設計同時具備低長寬比，能將每層分別製作後再組合，方便生產與擴展。透鏡對光偏振性不敏感，特別適合便攜式光學設備如無人機和智慧手機，實現小巧輕便且功能強大的光學成像。
此外，金屬透鏡厚度僅為人頭髮數分之一，遠薄於傳統玻璃透鏡，並可設計出非傳統焦距，提升光學裝置的性能與尺寸優勢。喬丹教授表示，團隊起初嘗試單層聚焦多波長，但受限於物理極限，後改用多層結構解決問題。
恆州誠思調研報告顯示，2024年全球金屬透鏡產值約2.9億人民幣，七年內以16.1%年複合成長率迅速擴張，至2031年突破8.8億元。半導體、3D成像、X射線奈米成像等高端應用對高性能、微型光學元件需求激增，多層金屬透鏡有望引領光學技術改革。
論文8月10日發表於《Optics Express》期刊，代表超材料於便攜式多波長光學聚焦領域取得實質性突破。
（首圖來源：論文）