Российские ученые представили рынку сверхлегкий дифракционный объектив

Физики из Самары продемонстрировали первый в мире компактный дифракционный объектив для получения цветных изображений, способный заменить громоздкую оптическую систему.

Один такой элемент весом всего пять граммов заменит сложную систему линз и зеркал, аналогичную той, что используется в телеобъективах с фокусным расстоянием 300 мм и весом 500 грамм и более. Об этом сообщается в пресс-релизе Самарского университета.

Современные объективы способны компенсировать различные оптические помехи, получая изображение высокой четкости. Однако это ведет к усложнению их устройства, и количество отдельных элементов, согласованно работающих в такой системе, не бывает меньше 10—12. Всех их способен заменить дифракционный объектив, использующий специальные наноструктуры, о чем впервые ученые Самарского университета рассказали в 2015 году, на конференции IEEE Computer Vision and Pattern Recognition.

«Технология производства дифракционных линз отчасти сопоставима с производством компакт-дисков, — пояснил руководитель проекта, профессор кафедры суперкомпьютеров и общей информатики Самарского университета Артем Никоноров. — На поверхность кварцевого стекла наносится фоточувствительное вещество — резист. Его толщина — 7 мкм (для сравнения: толщина человеческого волоса 40—90 мкм). С помощью лазерного луча на резисте выводится 256-уровневый рельеф. С его помощью происходит приближение объекта, а компенсацию искажений обеспечивает цифровая обработка на основе сверточных нейронных сетей».

Процесс производства занимает около получаса, имеющихся в университете мощностей достаточно для производства тысяч таких изделий в месяц.

К настоящему времени разработчикам уже удалось добиться такого качества изображений, которое позволяет выводить новый продукт на рынок. Сверхлегкие и компактные дифракционные линзы найдут применение в тех областях, для которых критичны вес и размеры оптических элементов. Это и потребительская фото- и видеотехника, и системы видеонаблюдения, мониторинга и дистанционного зондирования Земли на основе малых беспилотников, микро- и наноспутников. По оценке ученых, их система позволит обеспечить разрешение до 18 метров, хотя уже вскоре может быть усовершенствована до разрешения в 10 метров.

Разработка представлена на конференции Web Summit 2017, проходившей в Лиссабоне 6—9 ноября.

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.