Разработка MIT позволит создавать недорогие голографические дисплеи

Прототип цветного голографического видеодисплея на базе новой технологии, разработанной в Media Lab Массачусетского технологического института (MIT), по информации его конструктора Дэниэля Смалли (Daniel Smalley), имеет разрешение стандартного ТВ-монитора и может обновлять экран 30 раз в минуту — достаточно часто для создания иллюзии плавного движения. «Сердцем» дисплея является оптический чип, изготовленный в лаборатории MIT, себестоимость которого не превышает $10. Как подчеркивается в статье для журнала Nature, фактически это самый дешевый компонент данного дисплея.

Один из способов получения голографического видео заключается в создании дифракционных полос на прозрачном экране дисплея. Однако для этого требуется, чтобы размер его пикселей был соизмерим с длиной световой волны, что малореально при современном уровне дисплейных технологий. Другой способ, изобретенный в Media Lab в начале 2000-х годов, это акусто-оптическая модуляция: звуковые волны возбуждаются в прозрачном материале и локально изменяют его индекс преломления, образуя дифракционную решетку для падающего лазерного луча.

Вместо применявшихся в ранних прототипах дорогостоящих крупных кристаллов диоксида теллура, Смалли использовал гораздо более малогабаритный кристалл ниобата лития. В его приповерхностном слое были проложены микроскопические каналы-волноводы для света, и на каждый из них был наложен металлический электрод, генерирующий акустические волны.

Волновод соответствовал строке пикселей окончательного изображения, расстояние между такими линиями составляло всего несколько микрометров. Через каждый волновод пропускались лучи красного, зеленого и голубого цвета, а акустические волны определяли, какие из цветов пропускались, а какие — отфильтровывались.

Использование общего волновода для всех цветов является главным преимуществом новой конструкции дисплея по сравнению с ЖК-панелями, оперирующими тремя типами суб-пикселей по отдельности. Новая схема позволяет не только сохранить две трети обычно отфильтровываемого света, но и увеличить разрешение или скорость оптической модуляции. Кроме того, как подчеркивает Смалли, волноводы широко применяются в коммерческой оптоэлектронике и производственные процессы для них уже хорошо отлажены.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365