随着太空科技的发展，人们不仅开发出更先进的火箭和卫星，也在开发解析度更高和更强的太空望远镜。美国哈佛大学新开发一种可量产的大型“玻璃超透镜”，它不仅轻薄，还能拍摄清晰的太阳、月亮和宇宙中遥远的星云。
这种新型的“玻璃超透镜”是目前第一个在可见波长（可见光）范围内作用的全玻璃大型超透镜，且可用在互补式金氧半导体（CMOS）上直接进行成像。CMOS经常用来制作相机和一些手机感光元件，将光（光子）换成电子信号（电子）传输到相机和手机之中。
由于天文望远镜多数受光学机械安装限制，折射物镜直径越大，其体积和重量也越大，因此大孔径光学元件通常必须是反射型而不是透射型。另外，这种大物镜孔径对于收集微弱或快速变化信号的光学系统来说十分重要。
这次，哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院研究人员费德里科·卡帕索教授和他的同事克服了深紫外线（DUV）光刻的曝光面积限制，开发出一种新型的大直径玻璃超透镜，它不仅重量轻，且清晰度不输传统的玻璃超透镜。
卡帕索博士团队在2019年就曾用深紫外线（DUV）投影光刻技术（常用于生产芯片上），开发出一种厘米级超透镜。这项技术可以形成纳米结构图案，也能直接蚀刻到玻璃晶圆上，这大大减少了机器写入和绘制过程，因为以前的超透镜需经过很长的化学沉积和打磨抛光过程。
为了符合DUV光刻工具的曝光尺寸限制（22×22毫米），实验人员经过多次的改良。他们先将直径100毫米的透镜区域划分为5×5正方形阵列（共25个正方形），而每个方形大小20×20毫米，以方便后面拼接蚀刻的进行。
之后，他们在石英芯片上涂上一层150纳米（nm）厚的铝薄膜、一层氟化镁抗反射涂层和正DUV光致抗蚀剂层，方便DUV的光刻光束对石英芯片进行蚀刻。经过几分钟后完成基本光刻，最后用酸洗掉剩余不要的铝薄膜。
这个直径10公分大小的玻璃超透镜，整个镜面上布满187亿个完整的垂直熔融石英柱，而这些石英柱高度1.5 微米（μm），大小250至600nm，圆柱之间的间距为250 nm。
他们选用垂直熔融石英蚀刻工艺去制作玻璃超透镜，原因是熔融石英的铸造条件较低，且具有较高的耐受性质，对设计的上限并不那么严格。此外，耐热性使得各种涂层（例如，抗反射或防污涂层）能够直接沉积到超透镜或其背面上，这是将此类超透镜用于多种天文应用的基本要求。
这种用DUV做出来的直径10公分长玻璃超透镜，要比同样直径是10公分的普通璃超透镜轻薄上许多，且可以直接运用在CMOS上。
原因是新的玻璃超透镜厚度0.5毫米、重量14.6克，且拥有150毫米长的焦距，适用于632.8 nm波长的可见光，还有0.32的数值孔径（NA）或1.5f值（光圈值大小），而普通的超透镜虽然一样有150毫米长的焦距，但厚度21毫米，重量242.2克，适用于587.6nm波长的可见光。
另外，实验人员将DUV做出来玻璃超透镜安装在CMOS成像传感器上，同时再安装一个可更换彩色滤镜的机器（中间没有其他透镜）和一个定位赤道用的引导镜，做成一台可观察天体的望远镜。
研究成果于1月17日发布在《美国化学会》期刊上，同时被十多家媒体转载报导。
