Fizicienii au învățat să controleze un fascicul de lumină cu viteză și acuratețe record

O echipă internațională de cercetători condusă de fizicieni de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts

institutul a dezvoltat o tehnologie pentru formarefascicul optic de mare viteză. Dispozitivul wireless concentrează fasciculul într-o direcție dată și modifică intensitatea luminii cu câteva ordine de mărime mai repede decât tehnologiile comerciale bazate pe cristale lichide sau microoglinzi. Dezvoltarea este potrivită pentru îmbunătățirea calității lidar-urilor și scanarea creierului de înaltă precizie.

În munca lor, oamenii de știință au optimizatmodulator spațial de lumină (SLM). Acesta este un dispozitiv care manipulează lumina controlând proprietățile radiației sale. La fel ca un retroproiector sau un ecran de computer, PMS convertește fasciculul trecător de lumină, concentrându-l într-o direcție sau refractând-o în multe locuri pentru a forma o imagine.

Diagrama dispozitivului. Imagine: Christopher L. Panuski et al., Nature Photonics

Fizicienii au folosit un display micro-LEDpentru a gestiona SLM. Pixelii LED-urilor se potrivesc cu cristalele fotonice de pe cipul de siliciu, astfel încât pornirea unui LED reglează o microcavitate separată. Când laserul intră în această micro-cavitate activată, acesta reacționează diferit la laser în funcție de lumina LED-ului.

Dezvoltatorii observă că utilizareaLED-urile pentru controlul dispozitivelor înseamnă că matricea nu este doar programabilă și reconfigurabilă, ci și complet wireless. În plus, tehnologia propusă este potrivită pentru extindere și producție în masă, adaugă ei.

Într-o serie de experimente, cercetătoriia demonstrat controlul luminii cu un PMS modernizat. Dispozitivul a demonstrat controlul precis al luminii în spațiu și timp, în timp ce câmpul optic cu o „lățime de bandă spațio-temporală” totală a fost de 10 ori mai mare decât cel al analogilor.

Dezvoltatorii spun că instalarea unui sistem nouControlul luminii va permite lidar-urilor, care sunt utilizate, de exemplu, în vehiculele fără pilot, să afișeze scena de un milion de ori mai rapid. În plus, pot accelera scanerele cerebrale, care folosesc lumina pentru a „vedea” prin țesut. Iar schimbarea vitezei de scanare va avea ca rezultat o imagine cu rezoluție mai mare care nu va fi afectată de zgomotul dinamic, concluzionează cercetătorii.

Citeste mai mult:

Creatorul ascensorului spațial: „Tranzitul în spațiu va apărea în 10 ani”

Mumii cu limbi de aur au fost găsite în Egipt. Erau necesari pentru a comunica cu zeii

Uită-te la femeia terifiantă generată de rețeaua neuronală