Новый тип оптических кристаллов — основа будущих голографических дисплеев с высокой разрешающей способностью

Новый тип оптических кристаллов

Рeaлизaция гoлoгрaфичeскиx дисплeeв с высoкoй рaзрeшaющeй спoсoбнoстью, пoзвoляющая сoздaвaть высoкoкaчeствeнныe oбъeмныe трexмeрныe изoбрaжeния, «пaрящиe» в oткрытoм прoстрaнствe, стала вновь на один шаг ближе, благодаря работе исследователей из университета имени Бригама Янга (Brigham Young University, BYU) и Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology, MIT). Этой группе удалось создать оптические кристаллы нового типа, которые обеспечивают три основных метода управления потоком света — отражение, преломление и дифракцию. И в этом случае именно явление дифракция используется для преломления и фильтрации света, из которого «ткется» голографическое изображение.

«Волшебство» управления светом происходит на поверхности кристалла ниобата лития (LiNbO3), материала, имеющего превосходные оптические свойства. На поверхности кристалла во время его производства были созданы оптические каналы, микроскопические волноводы, которые могут срезать процесс прохождения света через них. К каждому из каналов волновода подведен электрод, напряжение на котором приводит к возникновению поверхностных акустических волн.

Рeaлизaция гoлoгрaфичeскиx дисплeeв

Эти акустические волны, распространяющиеся по поверхности кристалла и по объему волноводов, изменяют оптические свойства волноводов так, что они начинают преломлять свет, направляя его под определенным углом, и дифрагировать свет, изменяя его цвет. Получившаяся матрица из крошечных волноводов представляет собой голографический переливающийся всеми цветами радуги дисплей нового типа, в котором не используется поляризационных и цветных светофильтров и не используются отдельные пикселы, светящиеся различными цветами.

В качестве воздействия, управляющего оптическими свойствами каждого волновода, используется импульсный потенциал. «Мы можем изменить цвет и направление распространения луча света из каждого волновода, изменяя частоту и амплитуду электрического сигнала, подаваемого на каждый пиксель» — рассказывает Даниэль Э. Smalley, ученый из университета имени Бригама Янга, — «В дополнение к этому, воздействие электрическим током позволяет нам изменять поляризацию потока света, таким образом мы можем использовать поляризационные фильтры для снижения шумов.

проецирование трехмерных изображений

«При помощи технологии волноводов в оптических кристаллах мы сможем наладить производство простых и недорогих цветных дисплеев, включая и голографические дисплеи» — рассказывает Даниэль Э. Смалли, — «Это позволит снизить стоимость голографического дисплея, которая сейчас составляет от десятков до сотен тысяч, до уровня тысячи долларов».

Опытные образцы голографических дисплеев, созданные исследователями на основе их оптических кристаллов, пока еще не блещут большими размерами. Группа Смалли уже начала работать над созданием большого голографического дисплея, который сможет обеспечить проецирование трехмерных изображений, охватывая объем, сопоставимый с объемом средней комнаты.

Новый тип оптических кристаллов — основа будущих голографических дисплеев с высокой разрешающей способностью
Ваша оценка!


Читайте также:

Поделиться с друзьями