Los físicos han aprendido a controlar un haz de luz con velocidad y precisión récord

Un equipo internacional de investigadores dirigido por físicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts

Instituto ha desarrollado una tecnología para formarhaz óptico de alta velocidad. El dispositivo inalámbrico enfoca el haz en una dirección determinada y cambia la intensidad de la luz varios órdenes de magnitud más rápido que las tecnologías comerciales de cristal líquido o microespejos. El desarrollo es adecuado para mejorar la calidad de los lidars y los escaneos cerebrales de alta precisión.

En su trabajo, los científicos han optimizadomodulador de luz espacial (SLM). Este es un dispositivo que manipula la luz controlando las propiedades de su radiación. Al igual que un retroproyector o una pantalla de computadora, el PMS convierte el rayo de luz que pasa, enfocándolo en una dirección o refractándolo en muchos lugares para formar una imagen.

Diagrama del dispositivo. Imagen: Christopher L. Panuski et al., Nature Photonics

Los físicos utilizaron una pantalla micro-LEDpara el control del SLM. Los píxeles del LED coinciden con los cristales fotónicos del chip de silicio, por lo que al encender un LED se sintoniza una microcavidad separada. Cuando el láser golpea esta microcavidad activada, reacciona de manera diferente al láser dependiendo de la luz del LED.

Los desarrolladores señalan que el usoLos LED para el control de dispositivos significan que la matriz no solo es programable y reconfigurable, sino también completamente inalámbrica. Además, la tecnología propuesta es adecuada para la producción a escala y en masa, agregan.

En una serie de experimentos, los investigadoresdemostró el control de la luz con un PMS modernizado. El dispositivo demostró un control preciso de la luz en el espacio y el tiempo, mientras que el campo óptico con un "ancho de banda espacio-temporal" total fue 10 veces mayor que el de los análogos.

Los desarrolladores dicen que instalar un nuevo sistemael control de la luz permitirá que los lidars, que se utilizan, por ejemplo, en vehículos no tripulados, muestren la escena un millón de veces más rápido. Además, pueden acelerar los escáneres cerebrales, que utilizan la luz para "ver" a través del tejido. Y cambiar la velocidad de escaneo dará como resultado una imagen de mayor resolución que no se verá afectada por el ruido dinámico, concluyen los investigadores.

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