Фізики навчилися керувати світловим променем з рекордною швидкістю та точністю

Міжнародна група дослідників під керівництвом фізиків із Массачусетського технологічного

інституту розробила технологію формуванняшвидкісного оптичного променя. Бездротовий пристрій фокусує промінь у заданому напрямку та змінює інтенсивність світла на кілька порядків швидше, ніж комерційні технології на рідких кристалах або мікродзеркалах. Розробка підійде для підвищення якості роботи лідарів та високоточного сканування мозку.

У своїй роботі вчені оптимізувалипросторовий модулятор світла (ПМС). Цей пристрій маніпулює світлом, контролюючи властивості його випромінювання. Подібно до діапроектора або екрану комп'ютера, ПМС перетворює прохідний промінь світла, фокусуючи його в одному напрямку або заломлюючи в багатьох місцях для формування зображення.

Схема устрою. Зображення: Christopher L. Panuski et al., Nature Photonics

Фізики використовували мікро-світлодіодний дисплейдля керування SLM. Пікселі світлодіодів збігаються з фотонними кристалами на кремнієвому чіпі, тому включення одного світлодіода налаштовує окремий мікрорезонатор. Коли лазер потрапляє в цю активовану мікропорожнину, вона по-різному реагує на лазер залежно від світла світлодіода. 

Розробники зазначають, що використаннясвітлодіодів для управління пристроєм означає, що масив не тільки програмований та реконфігурований, але й бездротовий. Крім того, запропонована технологія підходить для масштабування та масового виробництва, додають вони.

У серії експериментів дослідникипродемонстрували керування світлом за допомогою модернізованого ПМС. Пристрій продемонстрував точне управління світлом у просторі та часі, при цьому оптичне поле із загальною «просторово-часовою смугою пропускання» було в 10 разів більше, ніж у аналогів.

Розробники кажуть, що встановлення нової системиуправління світлом дозволить лідерам, які використовуються, наприклад, у безпілотних автомобілях, відображати сцену у мільйон разів швидше. Крім того, вони можуть прискорити роботу сканерів мозку, які використовують світло, щоб "бачити" крізь тканини. А зміна швидкості сканування призведе до створення картинки з більш високою роздільною здатністю, на яку не впливатимуть динамічні шуми, роблять висновок дослідники.

Читати далі:

Творець космічного ліфта: "Транзит у космос з'явиться протягом 10 років"

У Єгипті знайшли мумії із золотими мовами. Вони були потрібні для спілкування з богами

Подивіться на жахливу жінку, яку згенерувала нейромережа