Fizycy nauczyli się kontrolować wiązkę światła z rekordową szybkością i dokładnością

Międzynarodowy zespół badaczy pod przewodnictwem fizyków z Massachusetts Institute of Technology

Instytut opracował technologię formowaniawiązka optyczna o dużej prędkości. Urządzenie bezprzewodowe skupia wiązkę w danym kierunku i zmienia natężenie światła o rząd wielkości szybciej niż komercyjne technologie ciekłokrystaliczne czy mikrolustra. Opracowanie nadaje się do poprawy jakości lidarów i precyzyjnego skanowania mózgu.

W swojej pracy naukowcy zoptymalizowaliprzestrzenny modulator światła (SLM). Jest to urządzenie, które manipuluje światłem, kontrolując właściwości jego promieniowania. Podobnie jak rzutnik lub ekran komputera, PMS przekształca przechodzącą wiązkę światła, skupiając ją w jednym kierunku lub załamując w wielu miejscach, tworząc obraz.

Schemat urządzenia. Zdjęcie: Christopher L. Panuski i in., Nature Photonics

Fizycy wykorzystali wyświetlacz mikro-LEDdo sterowania SLM. Piksele LED odpowiadają kryształom fotonicznym na chipie krzemowym, więc włączenie jednej diody LED dostraja oddzielną mikrownękę. Kiedy laser uderza w tę aktywowaną mikrownękę, reaguje inaczej na laser w zależności od światła emitowanego przez diodę LED. 

Twórcy zauważają, że useDiody LED do sterowania urządzeniami oznaczają, że macierz jest nie tylko programowalna i rekonfigurowalna, ale także całkowicie bezprzewodowa. Ponadto proponowana technologia nadaje się do skalowania i masowej produkcji - dodają.

W serii eksperymentów naukowcyzademonstrował sterowanie oświetleniem za pomocą zmodernizowanego PMS. Urządzenie wykazało precyzyjną kontrolę światła w przestrzeni i czasie, a pole optyczne o łącznej „przestrzenno-czasowej szerokości pasma” było 10 razy większe niż analogów.

Twórcy twierdzą, że instalowanie nowego systemusterowanie światłem pozwoli lidarom, które stosowane są np. w bezzałogowych pojazdach, wyświetlać scenę milion razy szybciej. Ponadto mogą przyspieszyć działanie skanerów mózgu, które wykorzystują światło do „widzenia” przez tkankę. A zmiana prędkości skanowania spowoduje uzyskanie obrazu o wyższej rozdzielczości, na który nie będzie miał wpływu szum dynamiczny, podsumowują naukowcy.

Czytaj więcej:

Twórca kosmicznej windy: „Transport w kosmos pojawi się za 10 lat”

W Egipcie znaleziono mumie ze złotymi językami. Były potrzebne do komunikowania się z bogami

Spójrz na przerażającą kobietę wygenerowaną przez sieć neuronową