第1609章 常院士還是保守了
第1609章 常院士還是保守了
「吳院士?」張汝寧被吳明翰劇烈的反應嚇了一跳,「你看到什麼了?」
吳明翰卻像是完全沒聽到,依舊沉浸在巨大的震撼中。
又過了幾秒,才抬起頭,然後失語般地指著目鏡,示意張汝寧自己看。
張汝寧心中疑竇叢生,但也被勾起了強烈的好奇。
他立刻取代了吳明翰的位置,將眼睛緊緊貼上了觀察口。
目鏡內,是一片深邃的黑暗。
只有那一道綠色的雷射束,軌跡清晰可見。
光束傾斜著,射向那片懸浮在黑暗中的、幾乎無法察覺到的平面晶片。
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然後……
以一個完全違背常識的角度,沿著與入射光幾乎對稱的方向,折回了法線的……
同一側!
這……這怎麼可能?!
「砰!」
巨大的震驚讓張汝寧下意識地猛地抬頭,額頭結結實實地撞在了旁邊同樣處於石化狀態的吳明翰額角上。
兩人都「哎喲」一聲,痛呼出聲。
但此刻,這點疼痛完全被內心的震撼所淹沒。
張汝寧顧不上揉額頭,而是再次將眼睛死死貼回目鏡!
好怪,再看一次!
黑暗。
綠光。
平面晶片。
光線入射。
折向同側!
還是一樣的景象。
不是幻覺!不是誤差!是真實的物理現象!
張汝寧抬起頭,額上滲出了細密的汗珠。
他看向同樣臉色變幻、眼神中充滿駭然的吳明翰。
兩人目光交匯,無需言語,都從對方眼中看到了與自己一模一樣的、顛覆認知的震撼。
這似乎違背了自斯涅爾定律確立以來,統治光學世界數百年的法則!
但很快他就意識到,斯涅耳定律出錯的可能性恐怕很低。
那麼……就只剩下另一個解釋了。
張汝寧的嘴唇微微顫抖著。
一個只存在於理論物理最前沿的猜想,從他腦海中冒了出來:
「這……這是……負折射?!」
他的聲音乾澀帶著強烈的詢問和難以置信。
常浩南一直平靜地站在旁邊,臉上終於露出了淡淡的、一切盡在掌握的笑容。
「是的。」他緩緩地點了點頭,「這就是我們剛剛製備成功的、宏觀尺度的原子陣列材料,Ga-Ge(0001)。」
「它對於從可見光到極紫外光在內的廣闊波段,都表現出……負折射特性。」
「嗡……」
張汝寧感覺自己的大腦仿佛被重錘擊中,一片轟鳴。
負折射材料!
竟然真的存在!而且已經被製備出來,就在眼前!
這麼看來ArF-1800物鏡組的幾個備選設計方案……
何止是參考價值有限?
那恐怕已經是照顧到他情緒的說法。
根本就得推倒重來!
……
巨大的震撼過後,三人沒有回到之前的會議室。
常浩南直接將暈暈乎乎的張汝寧和吳明翰帶到了自己的辦公室。
然後親自拿起茶壺,為張汝寧和吳明翰分別倒了一杯:
「兩位,先喝口茶。」
他喝茶沒什麼講究,突出一個沸水之下眾生平等。
香氣氤氳著水汽瀰漫開來,稍稍緩解了空氣中殘留的震驚餘波。
張汝寧下意識想要端起茶杯,但隨即被燙的往回一縮。
作為頂尖的光學系統專家,他的大腦已經開始從最初的震撼中高速運轉起來。
「常院士,」張汝寧沒再碰茶杯,而是問出了最核心的問題之一,「既然這種材料表現出負折射率的特性,根據理論推導,它是否也必然伴隨著一種……與常規光學材料完全相反的色散性質?」
到底是光學領域的專家。
負折射會帶來負負色散這個事,說出來之後連初中生都能理解。
但卻很難在第一時間意識到。
尤其在如此的震驚之下。
「張研究員問到了點子上。」常浩南肯定道。
他拿起桌上的平板電腦,快速操作幾下,調出一組對比照片,展示給二人。
照片是在一個暗室環境中拍攝的。
算是常浩南那天測試的高清重製版——
左側,是一塊普通的冕牌玻璃稜鏡,一束白光通過它,在屏幕上分散出標準的彩虹光譜——紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。
紅色在外側,紫色在內側。
而右側,正是他們剛剛在地下室看到的那塊雙負折射平板透鏡。
同樣一束白光穿過它,在屏幕上形成的彩色光帶……
順序赫然相反。
「果然……」張汝寧和吳明翰幾乎異口同聲。
「完美!簡直是完美的互補!」前者更是激動地用手指敲擊著桌面。
作為光學系統專家,他當然清楚這種特性在消色散過程中能夠發揮的價值。
吳明翰也興奮地搓著手:
「難怪常院士您那天提到鑥鋁石榴石呢……有這麼一種材料,解決色差和像差問題的難度大大降低!」
而張汝寧則已經想到了更上一層:
「不不不,不光是色差和像差的問題……」
他伸手沾了點水,在茶几上比劃著名:「還能簡化光刻機物鏡組的複雜程度,給整個物鏡組的孔徑角留出提升空間……這樣就只需要解決一個光路遮擋問題……」
他的思路越來清晰,人也越說越激動,甚至有些坐不住了。
仿佛下一秒就要起身沖回長光開始畫設計圖。
不過,常浩南卻沒有著急。
還拋出了下一個關鍵點。
「張研究員,您剛才提到的折反式系統設計中,除了色差和像差,似乎還有一個核心難題?」
張汝寧立刻點頭,眉頭微蹙:「是的。那就是光路遮擋問題。」
他拿起筆,在便簽紙上快速勾勒出三組簡化的折反式物鏡示意圖。
「在折反系統中,我們使用反射鏡來折迭光路,縮小系統體積。」
他指著草圖上的反射鏡位置:
「對於反射鏡而言光線越接近垂直入射就越有利於圖像校準,但完全垂直的入射光又必然導致兩個反射鏡之間遮攔成像光束,這是一個根本性的矛盾。」
張汝寧在代表光束的線條上畫了個叉。
「為了解決這個問題,目前的主流方案,是採用離軸非對稱的視場設計。」
「簡單說,就是讓光束不是對稱地通過系統中心,而是偏心地、非對稱地通過。」
「同時,增加反射鏡之間的距離,為光束留出通過的空間。」
他在草圖上示意了光束的偏轉路徑和反射鏡之間拉開的距離。
「但這又帶來了新的問題:非對稱視場會導致系統像差,尤其是彗差和像散急劇增大,校正極其困難。」
「同時增加鏡間距也會導致系統體積增大,失去折反系統『緊湊』的優勢,很難找到一個完美的平衡點。」
張汝寧放下筆,語氣帶著一絲無奈:
「這也是折反式物鏡設計的核心瓶頸之一。」
他看向常浩南,想聽聽對方有何高見。
和半個小時的心態已經截然不同。
常浩南沒有立刻回答,而是拿起那張草圖,仔細端詳了片刻。
「剛才你們看到的Ga-Ge(0001)材料,除了具有負折射率的特性之外,還有另一個非常重要的性質。」
他手指輕輕點在那片代表負折射材料的「透鏡」位置上:
「它是一種高度各向異性的材料……主要體現在它對不同偏振方向、不同入射角度光線的透明度上。」
說到這裡,常浩南也覺得有點戲劇性。
當初之所以把這東西弄成各向異性的,純粹是無奈之舉。
因為各向同性的負折射率材料實在做不到透明。
結果,反而派上了用場。
「也就是說通過控制其晶向和表面處理……」
他還在組織語言的時候,張汝寧已經想到了後面的內容:
「有可能讓同一塊鏡片對某些範圍入射的光線進行折射,而對另外一個範圍入射的光線進行反射?」
跟聰明的內行說話就是省事。
常浩南直接點頭:「就是這樣。」
張汝寧的聲音已經有些顫抖:「所以……我們可以設計一種……混合元件?」
「它既能在某些區域充當負折射透鏡,又能在其他區域充當反射鏡?甚至誘導全內反射來改變光路方向?」
「而且這一切,是可以通過材料的本徵特性和設計來實現的?」
其實他基本確定自己的思路沒錯。
但這一切實在過於美好,以至於根本就不像是真的。
如果真能實現,就不僅僅是簡化設計,而是完全跳出傳統折反和折射系統的框架,幾乎重構了物鏡組的實現方式!
「我現在腦子有點亂……」張汝寧揉了揉額角,「但從我的經驗判斷,如果引入這種材料,那麼折反系統的設計難度……大概能降低到和全折射系統類似的水平。」
他深吸一口氣,壓下心中的激動,看向常浩南的目光充滿了前所未有的鄭重和敬佩。
「常院士,我收回之前所有的疑慮。」
「您帶來的,不僅僅是新材料,更是一種顛覆性的光學設計哲學!」
「我請求立刻啟動三方聯合攻關!」
「ArF-1800的設計方案,必須,也必然要基於此,進行徹底的、革命性的重構!」
「……」
這下子,連吳明翰也忍不住要插上一嘴:
「如果是要把折射系統和折反系統融合,那麼我們華芯國際……應該也能提供一定幫助。」
(本章完)
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