犹他州大学的工程师开发出一种偏振滤光片,可以提供更多的光线,为单个电池充电时可以持续使用更长时间的移动设备显示器以及可以在昏暗光线下拍摄的相机引领潮流。
偏光镜在数码摄影和液晶显示器中是必不可少的,但它们会阻挡大量的光线,浪费能量并使得在低光照条件下拍摄更加困难。
犹他州的电气和计算机工程研究人员通过使用聚焦的镓离子束蚀刻具有纳米级柱和孔的硅晶片来创建滤波器。U电气和计算机工程副教授Rajesh Menon说,这种光过滤的新概念可以执行与标准偏振器相同的功能,但允许高达近30%的光通过。该研究发表于11月出版的光学学会期刊Optica。
阳光以及大多数环境光发出一半的能量,因为沿水平轴偏振的光和沿垂直轴偏振的另一半。偏振器通常仅允许一半光通过,因为它允许水平或垂直能量通过,但不允许两者都通过。同时,另一半被反射或吸收,但产生的图像更暗。例如,偏光镜被摄影师广泛用于减少图像中的眩光。它们还用于LCD显示器,以调节光线通过以在屏幕上创建图像。
“当你拍照并打开偏光滤镜时,你正试图摆脱眩光,”梅农说。“但是大多数偏光镜可以消除60%到70%的光线。你可以用眼睛看到它。”
然而,对于Menon的新偏振器,通常被反射回来的大部分光被转换为所需的偏振态,他说。U研究人员已经能够通过大约74%的光线,尽管他们的目标是最终允许所有光线通过。
智能手机和平板电脑等设备上的LCD显示器有两个偏振器,在使用液晶显示器时最终会丢掉大部分光线。“如果能够提高能效,那么显示器的电池寿命就会大大增加。或者你可以让你的显示器更亮,”梅农说。
Menon的团队使用仅20至20微米的偏振器验证了他们的概念,并仅使用红外光进行测试。但他们计划增加过滤器的尺寸,将其与可见光一起使用,并找出一种方法,使其更具成本效益。Menon表示,该技术的首个可销售应用可在五到十年内推出。对于想要在低光照条件下拍摄照片时更多细节的摄影师以及使用显微镜和望远镜观察模糊现象的科学家来说,这项技术也可能是一个福音。
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