Физики научились управлять световым лучом с рекордной скоростью и точностью

Физики разработали беспроводное устройство, которое может управлять светом в сотни раз быстрее, чем традиционные.

Международная группа исследователей под руководством физиков из Массачусетского технологического института разработала технологию формирования высокоскоростного оптического луча. Беспроводное устройство фокусирует луч в заданном направлении и изменяет интенсивность света на несколько порядков быстрее, чем коммерческие технологии на жидких кристаллах или микрозеркалах. Разработка подойдет для повышения качества работы лидаров и высокоточного сканирования мозга.

В своей работе ученые оптимизировали пространственный модулятор света (ПМС). Это устройство, которое манипулирует светом, контролируя свойства его излучения. Подобно диапроектору или экрану компьютера, ПМС преобразует проходящий луч света, фокусируя его в одном направлении или преломляя во многих местах для формирования изображения.

Схема устройства. Изображение: Christopher L. Panuski et al., Nature Photonics

Физики использовали микросветодиодный дисплей для управления SLM. Пиксели светодиодов совпадают с фотонными кристаллами на кремниевом чипе, поэтому включение одного светодиода настраивает отдельный микрорезонатор. Когда лазер попадает в эту активированную микрополость, она по-разному реагирует на лазер в зависимости от света светодиода. 

Разработчики отмечают, что использование светодиодов для управления устройством означает, что массив не только программируемый и реконфигурируемый, но и полностью беспроводной. Кроме того, предложенная технология подходит для масштабирования и массового производства, добавляют они.

В серии экспериментов исследователи продемонстрировали управление светом с помощью модернизированного ПМС. Устройство продемонстрировало точное управление светом в пространстве и времени, при этом оптическое поле с общей «пространственно-временной полосой пропускания» было в 10 раз больше, чем у аналогов.

Разработчики говорят, что установка новой системы управления светом позволит лидарам, которые используются, например, в беспилотных автомобилях, отображать сцену в миллион раз быстрее. Кроме того, они могут ускорить работу сканеров мозга, которые используют свет, чтобы «видеть» сквозь ткани. А изменение скорости сканирования приведет к созданию картинки с более высоким разрешением, на которое не будут влиять динамические шумы, заключают исследователи.


Читать далее:

Создатель космического лифта: «Транзит в космос появится в течение 10 лет»

В Египте нашли мумии с золотыми языками. Они были нужны для общения с богами

Посмотрите на ужасающую женщину, которую сгенерировала нейросеть

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Ученые впервые наблюдали, как орангутанг занимается самолечением
Наука
SpaceX не смогла скрыть полет ракеты над Россией: в сети публикуют фото
Космос
Зонд «Эйнштейн» показал первую партию редких космических фото
Космос
Миссию по доставке образцов с загадочной стороны Луны запустили в Китае
Наука
Ученые подтвердили ключевые события из Библии
Наука
Недалеко от нас есть планета, где ветер дует быстрее пули
Космос
Найден необычный способ бороться с хроническим стрессом
Наука
Посмотрите на самый редкий торнадо, который пронесся над США
Наука
Над Землей пролетел астероид, который вращался быстрее всех остальных
Космос
Ученые показали лицо женщины, которая жила 75 000 лет назад
Наука
Анализ генов показал, как древние водоросли вышли на поверхность планеты
Наука
Древняя технология поможет вырастить растения на Марсе, считают ученые
Космос
Физики из MIT добились рекордной близости между атомами для квантовых исследований
Наука
В Германии на ветряную электростанцию впервые установили деревянные лопасти
Новости
Инженеры разработали искусственную пиявку для безболезненного забора крови у детей
Наука
Solar Orbiter запечатлел «пушистую» корону Солнца в завораживающих деталях
Космос
Китай отправляет миссию на обратную сторону Луны: как смотреть онлайн
Космос
ИИ нашел асимметрию материи и антиматерии на Большом адронном коллайдере
Наука
TikTok вернулся в Россию? Что известно прямо сейчас
Новости
В Японии разработали устройство 6G, которое передает данные со скоростью 100 Гбит/с
Новости