革命性無鏡頭相機，可薄成一張紙，宇宙觀測的大殺器

傳統相機、攝像機都是通過光學鏡頭將物體發出的光線聚焦到膠片或感測器上而形成圖像，這就註定手機無法做得很薄，相機不能降低厚度，哈勃望遠鏡都發射到太空了，才發現巨大的鏡片加工出了問題，不得不重新磨製了一個，還得靠宇航員長時間危險的太空行走進行修復。

這一切在不久的將來可能都會改變，加州理工學院的科學家們正在研發一種革命性的無鏡頭相機，用超薄的光學相控陣列（OPA）晶元來代替鏡頭和感測器，通過在晶元上操縱入射光線來捕獲圖像，相當於跳過鏡頭在感測器上直接成像。其原理有點類似相控陣雷達，通過控制多個單元的相位改變電磁波的方向，不需要旋轉雷達就可很快掃描天空。只是OPA剛好相反，它的每一個光學接收器都可嚴格控制相位偏移（或者說時間延遲），單獨接收入射光線，從而產生可用計算機控制的聚焦「凝視」，能夠非常快速地形成圖像，而不需要移動相機本身。

目前研究人員已經創建了一個單層的薄的集成硅光子學晶元來模擬數碼相機的鏡頭和感測器，只需要簡單地調整光學陣列，就可瞬間從魚眼切換到長焦。這個晶元集成了64個光學接收器，形成8×8的陣列，無需任何機械運動、透鏡或鏡子，就可以控制相機的所有光學特性，從而開啟了一個全新的成像世界，可以把相機做成牆紙，百葉窗，甚至可穿戴的織物。

這項研究無疑是對光學成像系統的一次革命性顛覆，未來手機可以薄成一張信用卡，相機可以穿在身上，大型天文望遠鏡可以直接鋪在地面，或者發射到太空後再展開，想做多大就多大，甚至可以看到宇宙大爆炸——當然，我們還是不能穿透大爆炸後38萬年那片炙熱的混沌和黑暗。不過想想這個誘人的場景吧，望遠鏡先用魚眼模式巡天，發現異常情況瞬間切換到長焦模式，對準異常區域，甚至可以自動切換，簡直是宇宙觀測的大殺器，天文學家們恐怕都在流口水了。

論文：http://t.cn/RoXYMWU

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