伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的洛伊丝·约克苏里安 伊利诺伊州的研究人员开发了一种球形透镜，它可以让从任何方向进入透镜的光聚焦到透镜表面上与输入方向完全相反的一个非常小的点上
这是第一次为可见光制作这样的透镜
信用:迈克尔文森特的图形 研究人员开发了新的具有可调折射率的三维印刷微透镜——这一特性赋予了他们高度专业化的聚光能力
研究人员说，这一进步将通过显著提高计算机芯片和其他光学系统的数据路由能力来改善成像、计算和通信
这项研究由伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员保罗·布劳恩和林福德·戈达德领导，首次证明了以亚微米精度调整光线弯曲和穿过透镜的方向的能力
这项研究的结果发表在《光:科学与应用》杂志上
“拥有制造不同形状和光学参数的光学器件的能力，为光学领域面临的常见问题提供了解决方案，”材料科学与工程教授布朗说
“例如，在成像应用中，聚焦于特定对象通常会导致边缘模糊
或者，在数据传输应用中，在不牺牲计算机芯片空间的情况下，需要更高的速度
我们新的透镜制造技术在一个集成器件中解决了这些问题
" 作为示范，团队制作了三个镜头:一个平面镜头；世界上第一个可见光吕内堡透镜——一种以前不可能制造的具有独特聚焦特性的球面透镜；和三维波导管，可以实现大规模的数据路由能力
电气和计算机工程教授戈达德说:“标准透镜只有一个折射率，因此光只能通过一个路径。”
“通过在制造过程中控制透镜的内部折射率和形状，我们有两种独立的方法来弯曲单个透镜内的光线
" 在实验室里，研究小组使用一种叫做直接激光书写的方法来制作镜片
激光固化液态聚合物，形成比人类头发小100倍的小几何光学结构
研究人员说，直接激光写入过去曾被用于制造其他只有一个折射率的微透镜
“我们通过在纳米多孔支架支撑材料内部印刷来解决折射率的限制，”布劳恩说
该支架将印刷的微型光学器件锁定在适当的位置，允许制造带有悬挂部件的三维系统
" 研究人员推断，这种折射率控制是聚合物凝固过程的结果
布劳恩说:“截留在孔隙中的聚合物的量是由激光强度和曝光条件控制的。”
“虽然聚合物本身的光学性质不会改变，但材料的总折射率是根据激光曝光来控制的
" 团队成员表示，他们预计他们的方法将显著影响复杂光学元件和成像系统的制造，并将有助于推进个人计算
戈达德说:“这一发展应用的一个很好的例子是它对个人电脑内数据传输的影响。”
“目前的计算机使用电连接来传输数据
然而，使用光波导可以以高得多的速率发送数据，因为不同颜色的光可以用来并行发送数据
一个主要的挑战是传统的波导只能在一个平面上制作，因此芯片上有限数量的点可以连接
通过创建三维波导，我们可以显著改善数据路由、传输速度和能效
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