对更大空间望远镜的需求激发了轻量级柔性全息镜头
受用巨型太空望远镜发现系外行星的概念的启发，一组研究人员正在开发全息透镜，将可见光和红外星光渲染成聚焦图像或光谱。该实验方法可用于制造直径数米的轻质柔性透镜，可以滚动发射并在太空中展开。
两个球面光波用于产生全息图，可以精细控制记录在胶片上的衍射光栅，以及它对光的影响——要么以超灵敏度分离光，要么以高分辨率聚焦。研究人员认为，该模型可用于需要极高光谱分辨率光谱的应用，例如系外行星分析。
必须发射到太空中的望远镜（以受益于不受地球大气层阻碍的视野）受到用于聚焦光线的玻璃镜的重量和体积的限制。这些镜子的直径实际上只能跨越几米。相比之下，用于聚焦光线的轻型柔性全息透镜——更恰当地称为“全息光学元件”——可能有几十米宽。这样的仪器可以用来直接观察系外行星，这比目前基于系外行星对来自其轨道恒星的光的影响来检测系外行星的方法有了飞跃。
“为了找到地球 2.0，我们真的很想通过直接成像看到系外行星——我们需要能够看到恒星并看到与恒星分离的行星。为此，我们需要高分辨率和非常大的望远镜，”Heidi Jo Newberg 教授说。
全息光学元件是菲涅耳透镜的改进版本，菲涅耳透镜是一类透镜，它使用排列在平面上的同心棱镜环来模拟没有体积的曲面透镜的聚焦能力。菲涅尔透镜的概念——它是为灯塔使用而开发的——可以追溯到 19 世纪，现代的玻璃或塑料菲涅尔透镜用于汽车灯、微光学和相机屏幕。
但是，虽然菲涅尔全息光学元件——通过将光敏塑料薄膜暴露在距薄膜不同距离的两个光源下而产生——并不少见，但现有的方法仅限于只能聚焦光的透镜，而不是将其分离成它的组成颜色。
新方法允许设计师将光线聚焦在一个点上或将其分散到其组成颜色中，从而产生纯色光谱。该方法使用两个光源，位置非常靠近，产生同心光波——当它们向胶片行进时——要么相互增强，要么相互抵消。这种收敛或干涉模式可以根据访问教授 Mei-Li Hsieh 开发的公式进行调整。它作为全息图像打印或“记录”到胶片上，根据图像的结构，通过全息光学元件的光被聚焦或拉伸。
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