Įrenginys, kvadratas, kurio matmenys yra tik 0,04 colio - 0,05 colio (1 x 1,2 milimetro), gali akimirksniu perjungti savo „apertūrą“ plačiakampiu kampu, žuvies akimi ir padidinti mastelį. Kadangi prietaisas yra toks plonas, vos kelių mikronų storio, jis gali būti įdėtas bet kurioje vietoje. (Palyginimui, vidutinis žmogaus plaukų plotis yra apie 100 mikronų.)
„Visas jūsų telefono šonas gali būti fotoaparatas“, - apibūdindamas naują fotoaparatą sakė Ali Hajimiri, Kalifornijos technologijos instituto (Caltech) elektros inžinerijos ir medicinos inžinerijos profesorius bei pagrindinis tiriamojo darbo tyrėjas.
Jis gali būti įdėtas į laikrodį, akinių porą ar audinį, - „Hajimiri“ pasakojo „Live Science“. Jis netgi galėtų būti suprojektuotas paleisti į kosmosą kaip mažą paketą ir tada išskleisti į labai didelius, plonus lakštus, vaizduojančius Visatą tokiomis rezoliucijomis, kokios niekada nebuvo įmanoma.
„Nėra jokios pagrindinės ribos, kiek galėtumėte padidinti skiriamąją gebą“, - teigė Hajimiri. „Jei norėtumėte, galėtumėte padaryti gigapikselių.“ (Gigapikselių atvaizde yra 1 milijardas taškų arba 1 000 kartų daugiau nei atvaizde iš 1 megapikselių skaitmeninės kameros.)
Kovo mėnesį įvykusioje optinės visuomenės (OSA) konferencijoje apie lazerius ir elektro-optiką Hajimiri su kolegomis pristatė savo naujovę, vadinamą optiniu fazių rinkiniu. Tyrimas taip pat buvo paskelbtas internete „OSA Technical Digest“.
Koncepcijos įrodymo įtaisas yra plokščias lapas su 64 šviesos imtuvų rinkiniu, kurie gali būti laikomi mažomis antenomis, pritaikytomis priimti šviesos bangas, sakė Hajimiri. Kiekvienas imtuvas masyve yra atskirai valdomas kompiuterio programos.
Dalį sekundės dalių šviesos imtuvais galima manipuliuoti, kad būtų sukurtas objekto vaizdas dešinėje vaizdo pusėje, kairėje arba bet kurioje jo vietoje. Tai galima padaryti nenukreipiant prietaiso į objektus, kurie būtų reikalingi su kamera.
„Šio daikto grožis yra tas, kad mes kuriame vaizdus be jokio mechaninio judesio“, - sakė jis.
Hajimiri šią funkciją pavadino „sintetiniu diafragma“. Norėdami patikrinti, ar tai gerai veikia, tyrėjai padėjo ploną matricą - silicio kompiuterio mikroschemą. Eksperimentuose sintetinė diafragma rinko šviesos bangas, o kiti lusto komponentai pavertė šviesos bangas elektriniais signalais, kurie buvo siunčiami į jutiklį.
Gautas vaizdas atrodo kaip šaškių lenta su apšviestais kvadratais, tačiau šis pagrindinis žemos skiriamosios gebos vaizdas yra tik pirmas žingsnis, sakė Hajimiri. Prietaiso galimybė manipuliuoti įeinančiomis šviesos bangomis yra tokia tiksli ir greita, kad teoriškai per kelias sekundes jis galėtų užfiksuoti šimtus įvairių rūšių vaizdų bet kokios rūšies šviesoje, įskaitant infraraudonųjų spindulių, - sakė jis.
„Galite padaryti nepaprastai galingą ir didelį fotoaparatą“, - sakė Hajimiri.
Norint pasiekti didelės galios vaizdą naudojant įprastą fotoaparatą, reikia, kad objektyvas būtų labai didelis, kad jis galėtų surinkti pakankamai šviesos. Štai kodėl profesionalūs fotografai, atsidūrę nuo sporto renginių, nešioja didžiulius fotoaparatų objektyvus.
Tačiau didesniems lęšiams reikia daugiau stiklo, o tai gali atvaizduoti šviesos ir spalvų trūkumus. Hajimiri teigė, kad tyrėjų optinis etapinis masyvas neturi nei šios problemos, nei jokios papildomos pakuotės.
Kitame tyrimų etape Hajimiri ir jo kolegos stengiasi, kad prietaisas būtų didesnis, o masyve būtų daugiau šviesos imtuvų.
„Iš esmės nėra jokios ribos, kiek galėtumėte padidinti skiriamąją gebą“, - sakė jis. "Tai tik klausimas, kiek galite padaryti etapų rinkinį."
