Физиците са се научили да управляват светлинен лъч с рекордна скорост и точност

Международен екип от изследователи, ръководен от физици от Масачузетския технологичен институт

Институтът е разработил технология за формованевисокоскоростен оптичен лъч. Безжичното устройство фокусира лъча в дадена посока и променя интензитета на светлината с порядъци по-бързо от търговските технологии с течни кристали или микроогледала. Разработката е подходяща за подобряване на качеството на лидари и високопрецизно сканиране на мозъка.

В работата си учените са оптимизиралимодулатор на пространствена светлина (SLM). Това е устройство, което манипулира светлината, като контролира свойствата на нейното излъчване. Подобно на шрайбпроектор или компютърен екран, PMS преобразува преминаващия лъч светлина, като го фокусира в една посока или го пречупва на много места, за да образува изображение.

Схема на устройството. Изображение: Кристофър Л. Пануски и др., Nature Photonics

Физиците са използвали микро-LED дисплейза управление на SLM. Светодиодните пиксели съответстват на фотонните кристали на силициевия чип, така че включването на един светодиод настройва отделна микрокухина. Когато лазерът удари тази активирана микрокухина, той реагира по различен начин на лазера в зависимост от светлината от светодиода. 

Разработчиците отбелязват, че използванетоСветодиодите за управление на устройството означават, че масивът е не само програмируем и преконфигурируем, но и напълно безжичен. В допълнение, предложената технология е подходяща за мащабно и масово производство, добавят те.

В поредица от експерименти изследователитедемонстрира управление на светлината с модернизиран PMS. Устройството демонстрира прецизен контрол на светлината в пространството и времето, докато оптичното поле с обща "пространствено-времева честотна лента" е 10 пъти по-голямо от това на аналозите.

Разработчиците казват, че инсталирането на нова системауправлението на светлината ще позволи на лидарите, които се използват например в безпилотни превозни средства, да показват сцената милион пъти по-бързо. Освен това те могат да ускорят мозъчните скенери, които използват светлина, за да „виждат“ през тъканта. И промяната на скоростта на сканиране ще доведе до изображение с по-висока разделителна способност, което няма да бъде засегнато от динамичен шум, заключават изследователите.

Прочетете още:

Създателят на космическия асансьор: „Транзитът в космоса ще се появи до 10 години“

В Египет са открити мумии със златни езици. Те са били необходими за общуване с боговете

Вижте ужасяващата жена, генерирана от невронната мрежа