Оптический фазированный массив проецирует изображение без объектива

В Калифорнийском технологическом институте разработан чип, который позволяет проецировать изображение на большой экран без использования ламп и объективов. Вместо этих, дорогих и громоздких компонентов, в чип интегрирован оптический фазированный массив (OPA), а источником света является всего один лазерный диод.

Создатели устройства, профессор электротехники Али Хаджимири (Ali Hajimiri) и его коллеги, смогли обойтись без традиционной оптики, манипулируя свойством когерентности света. Световые волны «изгибаются» на поверхности микросхемы без линз и без движущихся механических частей.

Используя серию фазовращателей, чип OPA замедляет или ускоряет время прихода волн и, таким образом, управляет направлением распространения светового луча. Таким образом, электронная информация о пикселе изображении, поступающая из компьютера, преобразуется в множество электрических токов, воздействующих на фазовращатели, и формирующих волновой фронт, необходимый для получения светового пятна в заданной точке экрана.

Так как управление лучом осуществляется электронным образом, на прорисовку строк развертки тратятся ничтожные доли секунды, и глаз воспринимает все изображение целиком. Весь электронный проектор может быть реализован в чипе, площадью в один квадратный миллиметр, который очень просто интегрируется, например, в сотовый телефон, или в портативный световой радар — лидар.

Имеющаяся версия микросхемы используется авторами для проецирования простых изображений — геометрических фигур, смайлов или одиночных букв — и работает только с инфракрасным излучением. В дальнейшем, планируются эксперименты с массивами, включающими больше элементов и позволяющих формировать более сложные картинки. Кроме того, от кремния, больше подходящего для ИК-света, ученые перейдут к полупроводникам III-V. При сохранении неизменной архитектуры чипа это позволит распространить его функциональность на область видимого спектра.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI