Многие ученые и инженеры работают над тем, чтобы фантастика – голографические дисплеи, которые способны показывать динамические изображения, изменяющиеся в реальном времени – стали обычными электронными устройствами. Одна из этих групп, а именно ученые из Кембриджского университета, смогли создать инновационный пиксель, оптический элемент, который способен обеспечить более высокий, по сравнению с другими подобными элементами, уровень контроля над световым потоком.
Новое изобретение имеет существенное отличие по сравнению с технологией создания обычных плоских изображений. В создании голограммы применяется технология, благодаря которой изображение создается посредством лучей отраженного света с определенными параметрами, которые фокусируются в определенных точках пространства, благодаря чему воссоздается изображение, находящееся на некотором расстоянии от проецирующей поверхности. Визуально голографическое изображение весьма схоже с видом проецируемого предмета.
Сегодня то, насколько стремительно развиваются технологии создания голографических изображений, зависит от технологий, которые позволяют контролировать одновременно различные свойства потока света на уровне отдельных пикселей. Статическая голограмма достигается за счет того, что в отдельный пиксель записывается довольно большой объем оптической информации, а для получения динамичного голографического изображения, информации нужно еще больше.
Как правило, такие задачи контроля над светом достигаются благодаря созданию упорядоченных массивов наноструктур (оптических наноантенн). Специалисты же из Кембриджа применили совсем другой подход, для достижения своих задач, они использовали эффекты плазмоники. Плазмоника выходит за пределы обычных оптических технологий, она сосредотачивается на взаимодействии света с металлическими поверхностями, которые происходят на наноразмерном уровне.
Как правило, устройства с плазмонными оптическими антеннами пассивные. Следовательно, оптические свойства, что вложились в эти устройства при изготовлении, уже невозможно изменять или корректировать. Специалистам удалось преодолеть это ограничение благодаря интеграции плазмонной технологии с обычными жидкими кристаллами, которые сформированы в виде традиционных пикселей, используемых в стандартных дисплеях. Ученые смогли воздействовать на степень возбуждения плазмонов, их форму и размеры, для этого они просто управляют жидкими кристаллами. Таким образом, возможно создавать голографическое изображение.
Юнуен Монтелонго, студент-выпускник из Кембриджского университета, рассказал: «Плазмонные оптические наноантенны обеспечивают весьма сильное взаимодействие со светом, зависящее от их геометрии. А при помощи традиционных жидких кристаллов мы получили возможность управлять наноантеннами и регулировать уровень из взаимодействия со светом».
Эта новая технология позволяет без особых усилий управлять светом: его амплитудой, длиной волны и фазой поляризации светового потока. Следующий этап, над которым будут работать исследователи – разработка структуры и изготовление опытных образцов матриц плазмонных оптических наноантенн, эти матрицы могут оказаться отцами высококачественных голографических дисплеев будущего.
