科学家们说 ，一种新型的平坦 ，薄薄的望远镜镜头可以通过将轻量级但功能强大的望远镜安装到飞机和卫星上，从而改变了深空的观星。
折射望远镜 通常使用弯曲的镜头通过称为的过程来放大遥远的对象 折射 。与放大镜类似，望远镜的弯曲镜头将光弯曲并将其引导到焦点 ，从而使物体看起来更大 。
但是 ，传统镜片对于研究星星或 星系 数百万光年。这是因为一个物体越远，需要更多的放大倍率才能使其成为焦点 ，因此镜头所需的较厚和重。
这就是为什么科学家探索扁平镜头的原因 ，从理论上讲，这应该变得更轻 ，笨重 。然而 ，他们面临的挑战是，光与弯曲镜片的相互作用不同 。
可见光 是一种 电磁辐射 ，在不同的波长和频率下以波浪或颗粒传输。当光穿过平坦的透镜时 ，它会衍射，在多个方向上散射波长 ，并导致模糊 ，未关注的图像 。
但是，由科学家开发的一种新的“多级衍射镜头”（MDL）具有多层结构，该结构由“显微镜小同心环 ”组成 。这些有效地将不同的光波长引导到相同的焦点 ，以创建鲜艳的色彩清晰的图像。
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新的100毫米（3.9英寸）直径镜头具有200 mm（7.8英寸）的焦距 ，仅为2.4微米 。该镜头可针对可见光的400至800 nm波长范围进行优化，比常规弯曲透镜轻得多 ，可以消除颜色失真 。
科学家于2月3日在杂志上发表了他们的发现 应用物理字母。该研究由国防高级研究项目局（DARPA） ，NASA和海军研究办公室资助 。
“我们的演示是一种垫脚石，用于创建非常大的光圈轻质扁平镜头 ，能够捕获全彩色图像以用于空气和空间望远镜 ， ” Apratim Majumder，犹他大学电气和计算机工程助理教授说 陈述 。
科学家过去设计了扁平镜头 ，最著名的是 菲涅尔区板（FZP） ，具有蚀刻在整个表面的同心山脊 。但是，FZPS的山脊将光线分成单独的波长 ，并以不同的角度衍射 ，从而导致颜色失真 。
MDL的独特之处在于其同心环在镜头本身内的不同深度存在。随着光经过，微观压痕调节了不同波长衍射的方式，从而阻止了它们像往常一样散布。这种受控的衍射将所有波长的光同时带入焦点 ，从而产生更清晰的颜色清晰的图像 。
研究人员说 ，除了避免FZP的颜色变形外，新的扁平镜头提供了与传统弯曲镜头相同的轻弯能 。在研究中 ，他们使用MDL捕获了太阳和月亮的图像。他们拍摄的月球图像揭示了关键的地质特征 ，而他们也将其用于太阳成像中捕获可见的黑子 。
Majumder在声明中说：“从可见到近红外，模拟这些镜头的性能 ，涉及解决涉及非常大数据集的复杂计算问题 。”“一旦我们优化了镜头的设计 ，制造过程就需要非常严格的过程控制和环境稳定性。”
研究人员说，这项技术在天文学中有应用 ， 天文学 以及其他“远程成像任务 ” ，包括“机载和空间成像应用程序 ” 。更重要的是，生产可能不远 。
“我们的计算技术表明 ，我们可以设计具有较大光圈的多级衍射平镜头 ，可以将光线聚焦在可见光谱上，并且我们在犹他州纳米牛布中拥有资源来真正使其建立，”研究合着者。 拉杰什·梅农（Rajesh Menon） ， 犹他大学电气和计算机工程教授在声明中说 。
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