최근 인공 복안(Compound-eye) 비전 시스템의 발전은 환경 적응성을 보여주었으나, 자체 정렬(waveguides, WGs)을 통해 고해상도(HR)를 달성하면서 빛 수집을 정밀하게 제어하고 최적화하는 문제는 여전히 핵심적인 과제로 남아 있다. 최적화된 자체 정렬 광파를 이용한 고밀도 평면 마이크로렌즈(fML) 어레이의 집적은 유망하지만, 실제 구현을 위해서는 제조 파라미터와 광학 메커니즘에 대한 상세한 이해가 필요하다. 본 연구에서는 fML 어레이와 자체 정렬 WG를 결합하여 공기 및 수중 환경 전반에서 안정적인 고해상도 이미징을 달성하는 인공 복안 시스템을 제시한다. 기존의 곡면 마이크로렌즈와 달리 fML 설계는 환경 간에 걸쳐 일관된 광학적 특성을 유지하는 한편, 자체 정렬 WGs는 각 마이크로렌즈 아래에 정밀하게 위치한 채널을 통해 효율적인 빛 수집을 보장한다. 광학 시뮬레이션과 실험적 검증 결과, 광학 WG를 통한 최적화된 광 유도 및 다양한 굴절률 범위에서 안정적인 광학적 특성이 확인되었다. 본 연구에서 제시한 이러한 새로운 통합 설계는 고밀도를 구현하면서 동시에 환경 적응성을 유지하여 효율적인 빛 수집을 가능하게 하며, 수중 영상 촬영부터 생의학적 센싱에 이르는 다양한 응용 분야에서 소형 비전 시스템의 새로운 가능성을 연다.

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