彩色蝴蝶其實沒有顏色 靈感催生光學晶元

彩色蝴蝶翅膀含有「超材料」，可以改善光學顯示，應用於超薄硅光學晶元的研發。

混合現實（MR）公司Magic Leap，一家十分神秘的初創公司。雷鋒網了解到，日前 Magic Leap與美國伯克利實驗室（Berkeley Lab）合作發表了一篇學術論文，暗示了Magic Leap正在研究的方向。

該團隊開發新的材料，可以從更多的角度吸收光，並且以最小的損耗完成重定向。雖然使用了與HoloLens類似的波導技術，但該技術不僅能夠優化MR耳機，而且在全息圖、隱形斗篷（invisibility cloaks）等方面也取得了突破性進展。

雖然 Magic Leap 沒有明確說明他們會在MR耳機中應用這項技術，但雷鋒網覺得 Magic Leap 存在這個想法。眾所周知，利用波導技術的光場晶元可以將光線偏向用戶的眼睛。Magic Leap 描述光場晶元為：晶元是三維波分量，結構非常小，並且可以管理光子流，最終產生數字光場信號。

Magic Leap將合成圖像投影到晶元上，以最小的損耗和更精確的方式將其反射到眼睛，這是一種奇特的方法。

要做到這一點，需要使用所謂的「超材料」，利用納米材料特有的性質折射光線。超材料的主體與彩色蝴蝶翅膀相似，形成蝴蝶翅膀的物質本身沒有顏色，但具有微小的特徵，可以將光折射成特定的顏色波長。眼鏡的防反射塗料和這個超材料的科學原理相同。

根據伯克利實驗室的研究可以推測，Magic Leap開發了兩種新的超薄硅光學晶元。如上圖所示，利用電子束刻蝕技術將20至120納米的「光束」雕刻成硅晶元。正如我們在高中物理課上學到的一樣，形成一個無窮小的「衍射光柵」，可以將光束衍射成為不同的顏色，就像稜鏡折射一樣。

這樣的研發以前也有過，但在以前的設計中，為保證高效率衍射，光必須以適當的角度進入表面，並且僅限使用紅外光進行衍射。目前，技術得到了優化。伯克利實驗室納米部總監Stefano Cabrini說：「我們現在能夠從不同的角度和波長獲取硅晶元，而且基本不會降低衍射效率」。 並且，該技術可以廣泛應用於晶元的製造。

在Magic Leap尚未公布的眼鏡中都可能使用這些設備。伯克利實驗室表示，最新技術將會應用於很多方面，包括智能表面、數據處理、全息圖和隱形斗篷。