蓋世汽車訊 偏振，即光振動的方向，可以提供許多與之相互作用的物體的信息，從大氣中的氣凝膠到磁場。但是，由于人眼看不見光的此種性質，一直以來，研究人員和工程師都依靠特制且昂貴笨重的攝像頭來捕捉偏振光。但是現在，情況不一樣了。

據外媒報道，哈佛大學約翰保爾森工程與應用科學學院（Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences，SEAS）的研究人員研發了一種超表面附件，可以將任何攝像頭或成像系統，甚至是現有的攝像系統，變成偏振攝像頭。該附件采用亞波長納米顆粒超表面，根據其偏振來引導光線，并在每個像素上捕捉偏振圖像。

光柵正好安裝在所選物鏡的前面板上，該物鏡管還裝有一個帶通濾波器和一個場阻（圖片來源：哈佛大學約翰保爾森工程與應用科學學院）

SEAS電氣工程系Federico Capasso教授表示：“給攝像頭增加偏振靈敏度可以展示普通攝像頭無法看到的細節和功能，讓人臉識別、自動駕駛汽車、遠程傳感和機器視覺等各種應用獲益。”

2019年，Capasso及其團隊研發了一款緊湊型、便攜式攝像頭，采用了一種超表面在單次拍攝中就可實現圖像偏振。在本次研究中，該團隊探討了如何推廣偏振攝像頭概念。

SEAS系研究生兼該研究的共同作者Noah Rubin表示：“在打造了特制偏振攝像頭之后，我們希望更深入地研究設計規則，權衡利弊，以讓特殊的偏振組件與傳統的攝像頭系統匹配在一起。”

為了展示此種設計規則，研究人員將偏振超表面連接到現有的機器視覺攝像頭，只需要將其在一個小物鏡管中旋到物鏡前，該物鏡管還裝有一個濾波器和視場光闌。因此，研究人員只需要指向并點擊以獲取偏振信息。

此類納米顆粒基于偏振引導光線，形成四幅圖像，每幅圖像都顯示偏振的不同方面。然后，此類圖像被放置在一起，給出每個像素偏振的完整快照。該附件可用于改善車輛的機器視覺，或用于安全應用的生物識別傳感器。

SEAS博士后研究員Paul Chevalier表示：“此種超表面附件用途十分廣泛，可應用于各種光學系統中，如房間大小的望遠鏡、微型間諜攝像頭等，還可擴展應用于偏振攝像頭。”

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