Метаповерхности - новий метод створення високоякісних голографічних зображень
Дослідники з університету Пурду (Purdue University), які працюють під керівництвом Олександра Кильдишева (Alexander Kildishev), професора електротехніки та обчислювальної техніки, створили крихітні високоякісні голографічні зображення, використовуючи метаповерхности. Ці метаповерхности є поверхнею складних метаматеріалів, які надають можливості до високоточній і високоефективного управління потоком світла, які можна буде використовувати для створення високочутливих датчиків, голографічних дисплеїв з високою роздільною здатністю і для реалізації технологій оптичної обробки інформації.
Створена вченими метаповерхность складається з сотень тисяч крихітних V-подібних антен, сформованих на поверхні найтоншої золотої фольги. Досягнутий рівень мініатюризації дозволить створити плоскі фотонні пристрої, оптичні перемикачі та інші пристрої настільки малогабаритними, що їх без особливих труднощів стане можливо інтегрувати в електронні чіпи, які обробляють і передають величезні потоки інформації.
Світло лазера, розташованого нижче масиву микроантенн, просвічує через тонку золоту фольгу, зазнаючи при цьому ряд змін. Ці зміни дозволяють створити інтерференційну картину, голографічне зображення, яке знаходиться на висоті 10 мікрон над метаповерхностью. Для демонстрації можливості технології, дослідники створили голографічне зображення слова PURDUE, розмір якого склав близько 100 мікрон, що можна порівняти з товщиною людського волоса.
Проводячи демонстрацію, дослідники показали, що, керуючи інтенсивністю і фазою лазерного світла, падаючого на масив микроантенн, можна створювати різні голографічні зображення. Кожна з антен мають свою "фазову затримку" та інші характеристики, які впливають на що проходить крізь цю антену світ, змінюючи його поляризацію, інтенсивність, і в деяких випадках навіть його частоту, колір.
"Якщо з допомогою масивів микроантенн нам вдалося сформувати мікроскопічні символи голографічного зображення, то за допомогою такого ж підходу ми зможемо сформувати різні типи променів світла, які стануть складовими частинами пікселів майбутніх голографічних тривимірних дисплеїв. Ще однією областю застосування метаповерхностей може стати реалізація технологій передачі та оптичної обробки інформації, що вбудовуються прямо в структуру електронних чіпів наступних поколінь" - розповідає Кільдішев, - "У даний час нам вдалося створити голографічні зображення, що складаються з об'єктів, розміром всього в 1 мікрон, і це найкраще на сьогоднішній день значення просторової роздільної здатності будь голографічної технології".