马萨诸塞大学（美国麻省理工学院与马萨诸塞大学联合研制出全平“鱼眼”透镜）

美国麻省理工学院（MIT）与马萨诸塞大学卢维尔分校的科研人员合作设计出一种全平的广角透镜，可以生成清晰的180度全景图像。传统的用于拍摄全景图像的鱼眼镜头由多块曲面玻璃制成，通过扭曲入射光以产生气泡状的广角图像，体积大、成本高。新的平面透镜是一种超透镜（metalens），设计简单，具有精心设计的微观特征，能够以特定方式操纵光线、改变光场。

该超透镜采用单片设计，由毫米厚的氟化钙玻璃制成，在一侧沉积了一层碲化铅薄膜，然后通过光刻技术在薄膜上蚀刻图案化的光学结构。这些光学结构被科研人员称为“超原子”（meta-atom），是几种纳米尺度的几何形状，包括矩形、骨形等，能以特定方式折射光线。光通过不同几何形状结构散射或传播所需的时间不尽相同，即具有不同的相位延迟。

传统的鱼眼镜头通过玻璃的曲率产生相位延迟，科研人员据此确定了相应的“超原子”图案，并将其蚀刻在平面玻璃背面，每个部分都能完美聚焦。光线进入透镜时会按入射角发生折射，不同角度的折射光会照射到透镜背面不同的部位，通过形状不同的“超原子”的相位延迟，产生高质量的完整的全景图像。

研究人员使用配备超透镜的成像装置以不同的角度对条纹目标进行了拍摄验证，发现该超镜头产生的条纹图像即使在视场边缘也都非常清澈、清晰，视角范围接近180度。该透镜目前工作在光谱的红外区域，科研人员称可以通过设计调整到可见光范围，虽然可能需要采用不同的材料，但总体设计架构不会变。除了用作紧凑型鱼眼镜头，研究人员还在探索这种超镜头的其他应用，如用作全景投影仪或直接内置在智能手机、笔记本电脑和可穿戴设备中的传感器。该项研究得到了美国国防预先研究计划局（DARPA）的EXTREME项目的部分资助。