Un dispositivo inalámbrico programable puede controlar la dirección de los haces de luz de forma precisa a velocidades sin precedente para generar hologramas dinámicos y realistas, y en el caso de un holograma 3D, su proceso de creación requiere un control de luz preciso y rápido basado en cristales líquidos o microespejos.
Un grupo de investigadores del MIT estuvo abordando durante cuatro años el reto de la formación de haces ópticos de alta velocidad, y recientemente, han inventado un dispositivo inalámbrico programable que puede controlar la luz.
Conocido como el ‘modulador de luz espacial’ (SLM, por sus siglas en inglés), dicha innovación podría usarse para crear sensores LIDAR superrápidos, generaría imágenes de mayor resolución y manipularía la luz al controlar sus propiedades de emisión.
Christopher Panuski (autor principal del proyecto) indica en un comunicado que “nos estamos enfocando en el control de la luz, que ha sido un tema de investigación recurrente desde la antigüedad. Nuestro desarrollo es otro paso importante hacia el objetivo final de un control óptico completo, tanto en el espacio como en el tiempo, para las innumerables aplicaciones que utilizan la luz”.
Dentro del SLM, una matriz bidimensional de moduladores ópticos controla la luz, pero las longitudes de onda son pocos nanómetros, por lo que para controlar con precisión la luz a altas velocidades, el dispositivo necesita una matriz densa de controladores a nanoescala. Ante esta situación, los investigadores emplearon una serie de microcavidades de cristal fotónico para lograr el objetivo.
Cuando la luz entra en una cavidad se mantiene durante aproximadamente un nanosegundo y rebota más de 100.000 veces antes de filtrarse al espacio, pero al variar la reflectividad de una cavidad, los investigadores pueden controlar cómo se escapa la luz. Para lograr el objetivo, los investigadores desarrollaron un algoritmo que diseña dispositivos de cristal fotónico que transforman la luz en un haz estrecho a medida que se escapa de cada cavidad.
Según el comunicado, los investigadores usaron una pantalla micro-LED para controlar el SLM. Los píxeles del LED se alinearon con los cristales fotónicos en el chip de silicio, y cuando un láser golpea la microcavidad activada, la cavidad responde de manera diferente al láser en función de la luz del LED.
El uso de LED para controlar el dispositivo significa que la matriz es programable, reconfigurable e inalámbrica. SLM demostró un control casi perfecto, tanto en el espacio como en el tiempo, asimismo, ahora que han perfeccionado el proceso de fabricación, los investigadores están fabricando dispositivos más grandes para el control cuántico y la detección de imágenes ultrarrápidas.
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