突破傳統(tǒng)光學(xué)極限：猶他大學(xué)革新2025年3月10日，猶他大學(xué)宣布成功研發(fā)多層衍射透鏡（MultilayerDiffractiveLens,MDL），這款厚度僅2.4微米、直徑達(dá)100毫米的平面透鏡，首次實(shí)現(xiàn)了與傳統(tǒng)曲面透鏡相媲美的全光譜消色差成像能力，為天文攝影、空間探測(cè)等領(lǐng)域帶來(lái)革命性解決方案。

    技術(shù)突破：毫米級(jí)器件承載納米級(jí)精度
    MDL通過(guò)納米級(jí)同心微環(huán)結(jié)構(gòu)替代曲面折射，在超薄基底上實(shí)現(xiàn)光線相位精確調(diào)控。其核心創(chuàng)新包括：
    全光譜消色差：通過(guò)優(yōu)化微環(huán)高度與間距，使400800nm可見(jiàn)光同步聚焦，消除色差，實(shí)驗(yàn)顯示色彩還原度提升37%。
    逆向設(shè)計(jì)算法：基于數(shù)學(xué)模型與計(jì)算機(jī)模擬，反推最優(yōu)微結(jié)構(gòu)參數(shù)，突破傳統(tǒng)正向設(shè)計(jì)的局限性。
    灰度光刻工藝：在聚合物基底上雕刻精度達(dá)納米級(jí)的200層同心環(huán)，確保光場(chǎng)調(diào)控的精準(zhǔn)性。
    性能對(duì)比：輕量化與高性能的完美平衡

    性能對(duì)比：輕量化與高性能的完美平衡

    應(yīng)用場(chǎng)景：從太空探索到民用影像
    1.航天遙感
    搭載于衛(wèi)星或太空望遠(yuǎn)鏡時(shí)，MDL可使光學(xué)系統(tǒng)重量降低70%，同時(shí)保持哈勃望遠(yuǎn)鏡級(jí)別的深空探測(cè)能力。實(shí)驗(yàn)顯示，其在模擬太空環(huán)境中仍能保持98%的成像精度。
    2.天文攝影
    便攜式設(shè)備可實(shí)現(xiàn)專業(yè)級(jí)天體成像。團(tuán)隊(duì)測(cè)試中，MDL成功捕捉月球地質(zhì)細(xì)節(jié)與太陽(yáng)黑子活動(dòng)，色彩還原度較傳統(tǒng)設(shè)備提升22%。
    3.混合光學(xué)系統(tǒng)
    與折射透鏡結(jié)合后，可構(gòu)建輕量化混合望遠(yuǎn)鏡，適用于無(wú)人機(jī)測(cè)繪、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域，預(yù)計(jì)成本降低40%。

    行業(yè)影響與未來(lái)展望
    全球26家衍射透鏡供應(yīng)商已關(guān)注此技術(shù)，研究團(tuán)隊(duì)正與NASA及商業(yè)航天公司探討合作。下一步計(jì)劃包括：
    開(kāi)發(fā)1米級(jí)超大型MDL，應(yīng)用于下一代空間天文臺(tái)
    探索近紅外至太赫茲波段擴(kuò)展，滿足多光譜成像需求
    優(yōu)化制造工藝，將單鏡片成本從$5,000降至$500以內(nèi)
    猶他大學(xué)RajeshMenon教授表示："這項(xiàng)技術(shù)不僅是光學(xué)設(shè)計(jì)的革新，更重新定義了空間載荷的可能性。當(dāng)100毫米口徑透鏡重量不足硬幣時(shí)，人類對(duì)宇宙的探索將進(jìn)入新紀(jì)元。"
    MDL的誕生標(biāo)志著光學(xué)器件從"厚重時(shí)代"邁向"超薄時(shí)代"，其顛覆性潛力或?qū)⒅厮芪磥?lái)十年的航天、安防、醫(yī)療等領(lǐng)域的成像技術(shù)格局。