Голографічні дисплеї: на крок ближче до реальності

Завдяки роботі вчених і інженерів, ми буквально з кожним днем все ближче до появи таких дисплеїв в реальності. Фахівці з Кембриджського університету розробили піксель нового типу: оптичний елемент, що забезпечує значно більший рівень контролю над потоком світла, ніж будь-які інші елементи, коли-небудь створені раніше.

На відміну від звичайних плоских зображень, голограми створюються за допомогою променів відбитого світла з певними параметрами, фокусирующимися в певних точках простору, що дозволяє відтворити зображення, що знаходиться на деякій відстані від проецирующей поверхні. Дивлячись на голографічне зображення глядач отримує таке ж враження, як якщо б розглянутий предмет знаходився безпосередньо перед ним.

Зараз створення голографічних зображень обмежується технологіями, що дозволяють контролювати відразу кілька різних властивостей потоку світла на рівні окремих пікселів. При створенні статичної голограми в одному пікселі кодується досить велика кількість оптичної інформації, а створення динамічного голографічного зображення вимагає, щоб пристроєм відображення було смодулировано ще більшу кількість інформації.

Обычно такой высокий уровень функциональности и контроля над светом на относительно большой площади голографического дисплея обеспечивается путем создания упорядоченных массивов наноструктур (оптических наноантенн). Однако, кембриджские исследователи пошли совершенно иным путем: они использовали в своих целях явления и эффекты так называемой плазмоники, которая описывает все происходящее при взаимодействии света с металлическими поверхностями на наноразмерном уровне и позволяет исследователям выйти за пределы обычных оптических технологий.

В большинстве случаев устройства, использующие плазмонные оптические антенны, являются пассивными, что означает, оптические свойства таких устройств не могут быть изменены после изготовления этих устройств. Однако это ограничение было преодолено путем интеграции плазмонной технологии с обычными жидкими кристаллами, сформированными в виде традиционных пикселей, используемых в обычных дисплеях. Управляя жидкими кристаллами, исследователи получили возможность управлять степенью возбуждения поверхностных плазмонов, их формой и размерами и, следовательно, потоками света, которые формируют голографическое изображение.

Рассказывает Юнуен Монтелонго (Yunuen Montelongo), студент-выпускник из Кембриджского университета:

 Плазмонные оптические наноантенны обеспечивают весьма сильное взаимодействие со светом, зависящее от их геометрии. А благодаря традиционным жидким кристаллам мы получили возможность управлять наноантеннами и регулировать уровень из взаимодействия со светом 

Створена кембриджськими дослідниками технологія дозволяє досить простим способом ефективно керувати амплітудою, довжиною хвилі і фазою поляризації потоку світла. Далі дослідники збираються розробити структуру і спробувати виготовити дослідні зразки матриць плазмонных оптичних наноантенн, які можуть стати прототипами високоякісних голографічних дисплеїв майбутнього покоління.