Les physiciens ont appris à contrôler un faisceau lumineux avec une vitesse et une précision record

Une équipe internationale de chercheurs dirigée par des physiciens du Massachusetts Institute of Technology

L'Institut a développé une technologie pour formerfaisceau optique à grande vitesse. Le dispositif sans fil focalise le faisceau dans une direction donnée et modifie l’intensité lumineuse de plusieurs ordres de grandeur plus rapidement que les technologies commerciales à cristaux liquides ou à micromiroirs. Le développement est adapté à l’amélioration de la qualité des lidars et des scanners cérébraux de haute précision.

Dans leurs travaux, les scientifiques ont optimisémodulateur spatial de lumière (SLM). Il s'agit d'un appareil qui manipule la lumière en contrôlant les propriétés de son rayonnement. Comme un rétroprojecteur ou un écran d'ordinateur, le PMS convertit le faisceau lumineux passant, le focalisant dans une direction ou le réfractant à plusieurs endroits pour former une image.

Schéma de l'appareil. Image : Christopher L. Panuski et al., Nature Photonics

Les physiciens ont utilisé un écran micro-LEDpour le contrôle SLM. Les pixels LED correspondent aux cristaux photoniques de la puce de silicium, donc allumer une LED active une microcavité séparée. Lorsque le laser frappe cette microcavité activée, il réagit différemment au laser en fonction de la lumière de la LED.

Les développeurs notent que l'utilisationLes LED pour le contrôle de l'appareil signifient que la matrice est non seulement programmable et reconfigurable, mais également entièrement sans fil. De plus, la technologie proposée est adaptée à la mise à l'échelle et à la production de masse, ajoutent-ils.

Dans une série d'expériences, les chercheurscontrôle de la lumière démontré avec un PMS modernisé. L'appareil a démontré un contrôle précis de la lumière dans l'espace et dans le temps, tandis que le champ optique avec une "bande passante spatio-temporelle" totale était 10 fois supérieur à celui des analogues.

Les développeurs disent que l'installation d'un nouveau systèmele contrôle de la lumière permettra aux lidars, qui sont utilisés, par exemple, dans les véhicules sans pilote, d'afficher la scène un million de fois plus rapidement. De plus, ils peuvent accélérer les scanners cérébraux, qui utilisent la lumière pour "voir" à travers les tissus. Et la modification de la vitesse de numérisation se traduira par une image à plus haute résolution qui ne sera pas affectée par le bruit dynamique, concluent les chercheurs.

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