Fysiker har lärt sig att styra en ljusstråle med rekordhastighet och noggrannhet

Ett internationellt team av forskare ledda av fysiker från Massachusetts Institute of Technology

Institutet har utvecklat en teknik för formninghöghastighets optisk stråle. Den trådlösa enheten fokuserar strålen i en given riktning och ändrar ljusintensiteten snabbare än kommersiell flytande kristall eller mikrospegelteknik. Utvecklingen är lämplig för att förbättra kvaliteten på lidarer och högprecisions hjärnskanning.

I sitt arbete har forskarna optimeratrumslig ljusmodulator (SLM). Detta är en enhet som manipulerar ljus genom att kontrollera egenskaperna hos dess strålning. Precis som en overheadprojektor eller datorskärm omvandlar PMS halvljuset, fokuserar det i en riktning eller bryter det på många ställen för att bilda en bild.

Enhetsdiagram. Bild: Christopher L. Panuski et al., Nature Photonics

Fysiker använde mikro-LED-skärmför SLM-kontroll. LED-pixlarna matchar de fotoniska kristallerna på kiselchippet, så att slå på en LED ställer in en separat mikrokavitet. När lasern träffar denna aktiverade mikrokavitet reagerar den olika på lasern beroende på ljuset från lysdioden. 

Utvecklarna noterar att användningenLysdioder för enhetskontroll gör att arrayen inte bara är programmerbar och omkonfigurerbar, utan också helt trådlös. Dessutom är den föreslagna tekniken lämplig för uppskalning och massproduktion, tillägger de.

I en serie experiment, forskaredemonstrerade ljusstyrning med en moderniserad PMS. Enheten visade exakt kontroll av ljus i rum och tid, medan det optiska fältet med en total "spatio-temporal bandbredd" var 10 gånger större än analoger.

Utvecklarna säger att installera ett nytt systemljusstyrning gör att lidarer, som används till exempel i obemannade fordon, kan visa scenen en miljon gånger snabbare. Dessutom kan de påskynda hjärnskannrar, som använder ljus för att "se" genom vävnad. Och att ändra skanningshastigheten kommer att resultera i en bild med högre upplösning som inte kommer att påverkas av dynamiskt brus, avslutar forskarna.

Läs mer:

Skaparen av rymdhissen: "Transit in i rymden kommer att dyka upp inom 10 år"

Mumier med gyllene tungor hittades i Egypten. De behövdes för att kommunicera med gudarna

Titta på den skrämmande kvinnan som genereras av det neurala nätverket