슈퍼 렌즈

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a) 빛이 진공에 대해 긍정적 인 굴절률의 매질을 통과 할 때. b) 음의 굴절률의 매질을 통과 할 때. c) n = -1 매질 전에 광원을 놓으면 빛이 안쪽을 향하지 굴절되어 렌즈의 내부와 외부에 각각 초점이 생긴다. 이렇게하면 초 해상이 달성된다.

슈퍼 렌즈(: Superlens) 또는전체 렌즈(전체 렌즈 : Perfect lens)는의 n = -1 를 가지는하여 구성된 평판 형이다. 이상적으로는 무한한 것이 달성 가능하다.

이것은 음의 굴절률을 갖는 매질의 효과를 이용한 것으로, 주파수의 큰 사라져가는 파도가 정보를 전달함으로써 만 실현 될 수있다.

또한 에바네센토 파의 진행 방향 성분을 일절 없기 때문에 에너지가 증폭되는 것은 아니다. 진행 방향에 대하여이다 []. 또한 전체 렌즈 중 진행파의 경우 포인팅 벡터와는 반대 방향을 가리키는 [].

그러나 해상도가 무한이되는 것은 어디 까지나 손실이 전혀 없다고 가정 한 이론적 인 것이지 실제로는 다음의 제약이 존재한다.

Δ = 2 π d | ln ⁡ (n "/ 2) | {\ displaystyle \ Delta = {2 \ pi d \ over | \ ln (n ''/ 2) |}}! [{\ displaystyle \ Delta = {2 \ pi d \ over | \ ln \ (n ''/ 2 ) |}} (https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b42ee1438ed9e6e3f022089deee83012c807ef8e)

여기서 d는 거리 n "은 굴절률의 성분이며, 즉 렌즈의 손실을 나타낸다.

렌즈의 손실이 함수를 끌고있는 것에주의.

이 식으로부터 완전히 렌즈의 해상도에 의존하지 않고, 또한 높은 해상도를 얻기 위해서는 거리를 좁히거나 렌즈의 손실을 매우 낮게해야한다 것을 알 수있다.

이 제한은 정확하게 사라져가는 파도에 의한 초 해상의 거리 및 감도와 해상도 한계의 관계와 유사합니다.

결국 사라져가는 파를 이용하는 이상 전체 렌즈도 사라져가는 파도의 성질에서 유래하는 문제를 해결 할 수 없다.

대책으로서 메타 원자의 최적화 나 의한 메타 물질의 구성을들 수있다.

또한 음의 굴절률을 이용한 곡면 렌즈도 존재하지만, 이것은을 극대화하는 것이이 항목의 슈퍼 렌즈와의 유사성은 낮다.

하이퍼 렌즈와 far-field 슈퍼 렌즈

슈퍼 렌즈 외에, 같은 메타 물질로 구성된 하이퍼 렌즈와 far- field 슈퍼 렌즈가 존재하지만, 이것은 사라져가는 파를 전파 광으로 변환하여 원거리에 확대 된 상을 결상시키는 것에 성공하고있다.

하이퍼 렌즈는 사라져가는 파를 증폭하지 않고 전파 광으로 변환한다.

far-field 슈퍼 렌즈는 사라져가는 파를 증폭 후 렌즈에서 나온 후에 전파 광으로 변환된다.

양자 모두 상이 확대되는 것으로 사라져가는 파도를 사용하지 않고도 높은 해상도를 유지할 수 있도록하고있다.

따라서 거리를 둘 수있는 것은 렌즈에서 상을 맺는까지의 거리이며, 관측 대상 물체 자신에 관해서는 렌즈에 접근 할 필요가있다.

참고 문헌

• Filippo Capolino 편 "메타 물질 핸드북 기초편」코단샤 2015 년 11 월 10 일. .

각주

1. *Xiang, Zhang; Liu, Zhaowei (2008) (PDF). Nature Materials*7: 435-441. 2. *David R. Smith; David Schurig; Marshall Rosenbluth; Sheldon Schultz; S. Anantha Ramakrishna; John B. Pendry (2003). "Limitations on subdiffraction imaging with a negative refractive index slab"Applied Physics Letters * 82(10) : 1506. :. 3. *B. D. F. Casse, W. T. Lu, Y. J. Huang, and S. Sridhar (2008). Appl.Phys.Lett*93,053111:. 4. *Xiang Zhang and Zhaowei Liu (June 2008). nature materials*7: pp.435-441.

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Post Date : 2018-02-03 08:00

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