আল্ট্রা-কম্প্যাক্ট অপটিক্যাল ডিজাইন ভার্চুয়াল এবং অগমেন্টেড রিয়েলিটি ডিভাইস ক্যামেরাকে উন্নত করে
সিউল ন্যাশনাল ইউনিভার্সিটি কলেজ অফ ইঞ্জিনিয়ারিং-এর গবেষকরা ঘোষণা করেছেন যে তারা একটি অপটিক্যাল ডিজাইন প্রযুক্তি তৈরি করেছেন যা নাটকীয়ভাবে "মেটাসারফেস" ব্যবহার করে একটি ভাঁজ লেন্স সিস্টেম সহ ক্যামেরার ভলিউম হ্রাস করে, একটি পরবর্তী প্রজন্মের ন্যানো-অপটিক্যাল ডিভাইস।
কাচের স্তরে মেটাসারফেসগুলিকে সাজিয়ে যাতে আলো প্রতিফলিত হতে পারে এবং কাচের স্তরে ভাঁজ করে ঘুরতে পারে, গবেষকরা 0.7 মিমি পুরুত্বের একটি লেন্স সিস্টেম উপলব্ধি করেছেন, যা বিদ্যমান প্রতিসরণকারী লেন্স সিস্টেমগুলির তুলনায় অনেক পাতলা। গবেষণাটি 30 অক্টোবর সায়েন্স অ্যাডভান্সেস জার্নালে প্রকাশিত হয়েছিল ।
প্রথাগত ক্যামেরাগুলি ছবি তোলার সময় আলোর প্রতিসরণ করতে একাধিক কাচের লেন্স স্ট্যাক করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। যদিও এই কাঠামোটি চমৎকার উচ্চ-মানের ছবি প্রদান করে, প্রতিটি লেন্সের পুরুত্ব এবং লেন্সগুলির মধ্যে বিস্তৃত ব্যবধান ক্যামেরার সামগ্রিক বাল্ককে বাড়িয়ে তোলে, যা অতি-কম্প্যাক্ট ক্যামেরার প্রয়োজন হয় এমন ডিভাইসগুলিতে প্রয়োগ করা কঠিন করে তোলে, যেমন ভার্চুয়াল এবং অগমেন্টেড রিয়েলিটি ( VR-AR) ডিভাইস, স্মার্টফোন, এন্ডোস্কোপ, ড্রোন এবং আরও অনেক কিছু।
এই সীমাবদ্ধতা মোকাবেলা করার জন্য, গবেষকরা একটি অতি-পাতলা ক্যামেরা সিস্টেম তৈরি করেছেন যা একটি প্রচলিত লেন্স সিস্টেমের বেধকে অর্ধেকেরও কম কমিয়ে দেয়, একটি নতুন লেন্স মডিউল ডিজাইন ব্যবহার করে যা মেটাসারফেসগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে।
মেটাসারফেস, যেগুলোকে পরবর্তী প্রজন্মের ন্যানো-অপটিক্যাল ডিভাইস হিসেবে চিহ্নিত করা হচ্ছে, সেগুলোর পিক্সেল-বাই-পিক্সেল ভিত্তিতে আলোর তিনটি বৈশিষ্ট্য- তীব্রতা, ফেজ এবং মেরুকরণ-কে সুনির্দিষ্টভাবে নিয়ন্ত্রণ করার ক্ষমতা রয়েছে। এর কারণ হল যে ন্যানোস্ট্রাকচারগুলি একটি মেটাসারফেস তৈরি করে সেগুলি কয়েকশ ন্যানোমিটার (এনএম) পর্যায়ক্রমে সাজানো হয়, যা আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের চেয়ে ছোট।
দলের মতে, একটি নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্য (852 এনএম) এর জন্য অপ্টিমাইজ করা একটি মেটাসারফেস ডিজাইন করে এবং একটি কাচের স্তরের উপর অনুভূমিকভাবে একাধিক শীট সাজিয়ে, সাবস্ট্রেটের ভিতরে আলো একাধিকবার প্রতিফলিত হতে পারে, যার ফলে স্থান-দক্ষভাবে আলোর পথগুলিকে ভাঁজ করা পদ্ধতিতে সুরক্ষিত করা যায়। . দলটি একটি ক্ষুদ্রাকৃতির ক্যামেরার জন্য একটি কাঠামো উপস্থাপন করেছে যা আলোর পথকে সামঞ্জস্য করে এমন পাতলা, ভাঁজ করা লেন্স মডিউলগুলির একটি সিস্টেমের সাথে চিত্রগুলি ক্যাপচার করে।
মডিউলের মধ্যে পুরুত্বের তুলনা। (কেন্দ্র) মেটাসারফেস ন্যানোফ্যাব্রিকেশনের মাইক্রোস্কোপিক চিত্র। (ডানদিকে) মেটাসারফেস কম্পোজ করা ন্যানোস্ট্রাকচারের ছবি। ক্রেডিট: সায়েন্স অ্যাডভান্সেস
সিস্টেমটি কেবলমাত্র পুরু প্রচলিত লেন্স মডিউলগুলির শারীরিক সীমাবদ্ধতাগুলিকে অতিক্রম করে না, বরং উচ্চতর চিত্রের গুণমানও সরবরাহ করে। কারণ এটি 0.7 মিলিমিটার পুরু একটি খুব ছোট সিস্টেম ফুটপ্রিন্টের মধ্যে একটি 10-ডিগ্রি ক্ষেত্র দেখায় এবং f/4 এর একটি অ্যাপারচার এবং 852 এনএম তরঙ্গদৈর্ঘ্যে বিচ্ছুরণ সীমার কাছাকাছি উচ্চ-রেজোলিউশন চিত্রগুলি সরবরাহ করে।
এই শক্তিশালী প্রতিযোগিতামূলক সুবিধার জন্য ধন্যবাদ, গবেষকদের দ্বারা তৈরি করা ক্ষুদ্রাকৃতির ক্যামেরা প্রযুক্তি বিভিন্ন উন্নত অপটিক্যাল ডিভাইস শিল্প যেমন VR-AR ডিভাইস, স্মার্টফোন, মেডিকেল এন্ডোস্কোপ এবং ক্ষুদ্রাকৃতির ড্রোনগুলিতে ব্যাপকভাবে প্রয়োগ করা হবে বলে আশা করা হচ্ছে।
"এই গবেষণাটি তাৎপর্যপূর্ণ যে এটি ন্যানো-অপটিক্যাল ডিভাইসগুলি প্রবর্তন করে ক্যামেরার পুরুত্বকে উদ্ভাবনীভাবে কমাতে একটি সৃজনশীল অগ্রগতি প্রদান করে," ইয়ংজিন কিম, কাগজের প্রথম লেখক বলেছেন।
"আমরা মেটাসারফেসগুলির সাথে পাতলা এবং হালকা ক্যামেরাগুলির উদ্ভাবনের নেতৃত্ব দেওয়ার জন্য আমাদের গবেষণা চালিয়ে যাব যা তাদের ন্যানোমিটার-স্কেল আলোর সুর করার স্বাধীনতা এবং সেমিকন্ডাক্টর প্রক্রিয়াগুলির মাধ্যমে তৈরি করার জন্য চমৎকার কর্মক্ষমতা এবং শিল্প সুবিধাগুলিকে একত্রিত করে।"
"আমাদের গবেষণাটি মেটাসারফেসগুলি ব্যবহার করে লেন্সের স্থানকে দক্ষতার সাথে ব্যবহার করার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে," গবেষণার সহ-প্রথম লেখক তাইওন চোই বলেছেন। "ফোল্ড লেন্স সিস্টেমটি খুব পাতলা, প্রচলিত সিস্টেমের বিপরীতে যা একাধিক লেন্সের সংমিশ্রণের কারণে পুরু, তাই এটি ভার্চুয়াল এবং অগমেন্টেড রিয়েলিটি শিল্পে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করবে, যেখানে ডিভাইসের ক্ষুদ্রকরণ এবং লাইটওয়েট অপরিহার্য।"
অপটিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং এবং কোয়ান্টাম ইলেকট্রনিক্স ল্যাবরেটরি, যেখানে গবেষণাটি পরিচালিত হয়েছিল, বর্তমানে 2022 সালের নভেম্বরে প্রফেসর বায়ংহো লির মৃত্যুর পরে প্রফেসর ইউনচান জিয়ং এর নেতৃত্বে রয়েছেন৷ ল্যাবটি 3D ডিসপ্লে, হলোগ্রাফি এবং মেটাসারফেসে তার সক্রিয় গবেষণা চালিয়ে যাচ্ছে৷ গবেষক ইয়ং জিন কিম মেটাসারফেস ব্যবহার করে ক্যামেরার মতো ইমেজিং ডিভাইসের সীমাবদ্ধতা কাটিয়ে উঠতে তার গবেষণা চালিয়ে যাবেন। Taewon Choi VR-AR ডিভাইস, ক্যামেরা সেন্সর, ইমেজ সেন্সর এবং অন্যান্য সম্পর্কিত শিল্পে মেটাসারফেস প্রয়োগের উপর তার গবেষণা চালিয়ে যাওয়ার পরিকল্পনা করেছেন।
