陽明交大跨國團隊研發全像鏡頭 尋找地球2.0

陽明交通大學與美國壬色列理工學院跨國合作,開發新型全像透鏡,可用於製造輕型軟性透鏡。(陽明交大提供/邱立雅竹市傳真)

陽明交通大學光電工程學系與美國壬色列理工學院跨國合作,開發新型全像透鏡,將近紅外星光轉換成聚焦圖像或超解析度光譜分佈,可用於製造輕型軟性透鏡,發射到太空中後展開進行系外行星觀測。這項儀器可直接觀測系外行星,超越目前根據系外行星對其軌道恆星發出的光來探測系外行星的方法。該研究成果21日發表於《Nature Scientific Reports》。

團隊由光電系兼任副教授、壬色列理工學院訪問學者謝美莉副教授;光電系講座教授、玉山學者林尚佑教授;壬色列理工學院天文學教授Heidi Newberg及發明家Thomas D. Ditto組成。

謝美莉表示,受到大型太空望遠鏡發現系外行星的研究啓發,團隊使用兩個球面光波來製作全像透鏡,能夠精確控制記錄在膠片上的繞射光柵,以及其對光的影響,達到超高解析度分離光譜、以高分辨率聚焦光。謝美莉副教授建立了數學模型來分析並控制全像光柵圖像分佈的輸出,「我們相信該模型可能適用於需要極高光譜分辨率光譜的應用,例如太陽系外行星的分析」。

這項儀器可用於直接觀測系外行星,超越目前根據系外行星對其軌道恆星發出的光來探測系外行星的方法,Heidi Newberg指出,爲了找到地球2.0,想透過直接成像來觀察系外行星,爲此需要高分辨率和非常大的望遠鏡。

全像透鏡是菲涅耳透鏡的改進版本,菲涅耳透鏡使用排列在平面上的同心環狀棱鏡來模擬曲面透鏡的聚焦能力。林尚佑說,這種新方法允許光學系統設計師將光聚焦到一個點上或將其分散成其組成顏色,從而產生極單純色的光譜分佈。