尋找地球2.0 陽明交大跨國團隊研發全像鏡頭分析觀測系外行星

記者彭新茹／新竹報導

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。

陽明交大副教授謝美莉表示，受到大型太空望遠鏡發現系外行星的研究啟發，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，以數學模型分析並控制全像光柵圖像分佈的輸出。

陽明交大表示，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。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稜鏡來模擬曲面透鏡的聚焦能力。

陽明交大教授林尚佑說，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。兩個同軸的點光源會產生同心的光波，當兩個光波向膠片傳播時會相互疊加或相互抵消，產生干涉條紋圖像被記錄在膠片上，根據此全像干涉圖像的結構，穿過全像鏡頭的光則可被聚焦，或其光譜被延伸在真實空間上分佈。

這項研究提出光學空間望遠鏡概念，透過輕型軟性透鏡擺脫沉重的玻璃傳統元件，突破鏡頭直徑與重量限制。電物系林烜輝教授與李宜玟同學也參與研究工作，對全像透鏡上的光柵結構以及透鏡的輸出光譜分佈進行實驗量測與分析。