Il nuovo modulatore spaziale della luce sposa i regni ottico ed elettronico – ScienceDaily Leave a comment


I modulatori di luce spaziale sono componenti ottici comuni che si trovano in qualsiasi cosa, dai proiettori home theater all’imaging laser all’avanguardia e all’elaborazione ottica. Questi componenti possono controllare vari aspetti di una luce, come l’intensità o la fase, pixel per pixel. La maggior parte dei modulatori spaziali di luce oggi si affida a parti meccaniche in movimento per ottenere questo controllo, ma questo approccio si traduce in dispositivi ottici ingombranti e lenti.

Ora, i ricercatori della Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, in collaborazione con un team della Washington University, hanno sviluppato un semplice modulatore spaziale di luce realizzato con elettrodi d’oro ricoperti da una sottile pellicola di materiale elettro-ottico che ne modifica la proprietà ottiche in risposta a segnali elettrici.

Questo è un primo passo verso modulatori di luce spaziale più compatti, ad alta velocità e precisi che un giorno potrebbero essere utilizzati in tutto, dall’imaging alla realtà virtuale, alle comunicazioni quantistiche e al rilevamento.

La ricerca è pubblicata su Comunicazioni sulla natura.

“Questo semplice modulatore di luce spaziale è un ponte tra i regni dell’ottica e dell’elettronica”, ha affermato Cristina Benea-Chelmus, borsista post-dottorato presso SEAS e prima autrice dell’articolo.

“Quando si interfaccia l’ottica con l’elettronica, è possibile utilizzare l’intera spina dorsale dell’elettronica che è stata sviluppata per aprire nuove funzionalità nell’ottica”.

I ricercatori hanno utilizzato materiali elettro-ottici progettati dai chimici Delwin L. Elder e Larry R. Dalton dell’Università di Washington. Quando un segnale elettrico viene applicato a questo materiale, l’indice di rifrazione del materiale cambia. Dividendo il materiale in pixel, i ricercatori hanno potuto controllare l’intensità della luce in ciascun pixel separatamente con elettrodi interconnessi.

Con solo una piccola quantità di energia, il dispositivo può cambiare drasticamente l’intensità della luce in ogni pixel e può modulare in modo efficiente la luce attraverso lo spettro visibile.

I ricercatori hanno utilizzato i nuovi modulatori di luce spaziale per la proiezione di immagini e il telerilevamento mediante imaging a pixel singolo.

“Riteniamo che il nostro lavoro segnerà l’inizio di un settore emergente dell’elettroottica ibrida organica-nanostrutturata con ampie applicazioni nell’imaging, nel controllo remoto, nel monitoraggio ambientale, nell’ottica adattiva e nel raggio laser”, ha affermato Federico Capasso, Robert L. Wallace Professore di Fisica Applicata e Vinton Hayes Senior Research Fellow in Ingegneria Elettrica, autore senior dell’articolo.

L’Office of Technology Development di Harvard ha protetto la proprietà intellettuale associata a questo progetto e sta esplorando opportunità di commercializzazione.

La ricerca è stata co-autrice di Maryna L. Meretska, Delwin L. Elder, Michele Tamagnone e Larry R. Dalton. È stato in parte sostenuto dal programma MURI dell’Office of Naval Research (ONR), con la concessione n. N00014-20-1-2450.

Fonte della storia:

Materiali fornito da Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences. Originale scritto da Leah Burrows. Nota: il contenuto può essere modificato per stile e lunghezza.



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