科学家利用微小的3D打印镜头提高数据传输速度

眼镜利用折射的概念,将光线聚焦到眼睛和大脑所接受的更清晰的图像中。镜片弯曲光线的量被称为折射率,一般镜片只有一个折射率。现在伊利诺伊大学香槟分校的工程师们开发了一种首创的、具有不同折射率的3D打印镜片。

研究人员使用了一种类似于3D打印的工艺来制造新的镜片。研究人员将超聚焦激光指向悬浮在多孔透明硅结构中的液体聚合物。镜头支架是一种材料,如果放大一百万倍,看起来就像一块海绵。当激光扫过充满聚合物的支架时,液体变得越来越坚实。研究人员可以通过改变激光的强度来操纵多少聚合物变成固体。

去掉多余的液体后,留下了一个由一些区域组成的透镜,这些区域比其他区域含有更多的聚合物,悬浮在透明的”海绵”内。由于各个充满聚合物的孔和超薄的支架比光的波长小得多,所以光与它们的相互作用是一个平均值。他解释说,在含有更多聚合物的区域,它的弯曲更强烈。

新透镜比人类头发的宽度只小一点,可以改善计算机传输数据的方式。与其使用金属线连接计算机芯片的组件,不如使用这些透镜反射的光来传输信号。研究人员介绍,当新的透镜与引导光波的微小结构配对时,可以以3D方式传输光信号。由于光速比电子的速度快,使用这些透镜的计算机可能会以更快的速度传输数据。

论文标题为《Direct laser writing of volumetric gradient index lenses and waveguides》。