محققان آمریکایی با استفاده از آخرین پیشرفتها در متاسطحها و نانوفتونیک، منبع نور جدیدی طراحی کردهاند که میتواند پرتوهای نور نامنسجم را در بازههای زمانی بسیار کوتاه هدایت کند. توسعه یافته توسط ایگال برنر و همکارانش در آزمایشگاه ملی ساندیا در نیومکزیکو، منبع دارای یک فراسطح قابل تنظیم مجدد است که با نقاط کوانتومی تعبیه شده است. با توسعه بیشتر، این مفهوم می تواند برای بهبود نمایشگرهای واقعیت مجازی، حسگرهای وسایل نقلیه خودران و سیستم های روشنایی مورد استفاده قرار گیرد.
یک فراسطح نوری شامل الگویی از اجزای کوچک است که هر یک با نور تعامل دارند. خواص نوری یک متاسطح از اثر جمعی این اجزا ناشی می شود و می توان از متاسرفیس ها برای ایجاد اجزای نوری مفید مانند لنزهای تخت استفاده کرد. متاسرفیس های قابل تنظیم مجدد دارای ویژگی های نوری هستند که می توان آنها را به روش های کنترل شده تغییر داد و حتی کاربردهای احتمالی بیشتری را باز می کند.
اخیراً، محققان فراسطحیهای قابل تنظیم مجددی ایجاد کردهاند که میتوانند نور لیزر را به جهات خاصی هدایت کنند. این امکان پذیر بود زیرا نور لیزر منسجم است - تمام نور در فاز و در طول موج یکسان است.
با این حال، این فرمان پرتو برای نور نامنسجمی که از منابع روزمره مانند LED ها و لامپ های رشته ای ساطع می شود، به دست نیامده است. برنر توضیح میدهد: «در حال حاضر هیچ «دستگاهی» وجود ندارد که بتواند نوری را مانند یک LED منتشر کند و به طور پویا انتشار را به یک جهت خاص هدایت کند.
نقاط کوانتومی
تیم Sandia در مطالعه خود با طراحی یک فراسطح جدید این نقص را برطرف کردند. طراحی آنها دارای یک متاسطح جاسازی شده با نقاط کوانتومی است که روی یک آینه انکساری براگ قرار گرفته است. این آینه ای است که از چندین لایه مرتب شده با ضرایب شکست متفاوت تشکیل شده است. آینه براگ نور را در یک نوار باریک از طول موج منعکس می کند، در حالی که به نور دیگر اجازه عبور می دهد.
هر نقطه کوانتومی نور نامنسجمی از خود ساطع میکند و تیم برنر در آزمایشهای خود مشاهده کردند که متاسطح باعث میشود نور ناهمدوس از نقاط کوانتومی دستخوش تغییرات فاز شود. این تغییرات نور را از پخش شدن در طیف وسیعی از زوایای ممانعت میکند - و در عوض باعث میشود که بیشتر نور در یک جهت منتشر شود.
جهت انتشار نور با شلیک دو پالس لیزر مختلف در سطح متاسطح کنترل می شود. یک پالس به طور موقت ضریب شکست متاسطح را تغییر می دهد، در حالی که پالس دیگر باعث می شود که نقاط کوانتومی نور ساطع کنند. این اصلاح است که نور ساطع شده را هدایت می کند.
برنر توضیح میدهد: «ما توانستیم انتشار نامنسجم از نقاط کوانتومی تعبیهشده در فراسطح را در محدوده 70 درجه هدایت کنیم. علاوه بر این، نور را می توان در بازه های زمانی زیر پیکوثانیه هدایت کرد.
برنر اشاره میکند که این طراحی در حال حاضر فقط یک اثبات مفهومی است و فضای زیادی برای پیشرفت در آینده دارد. او میگوید: «در یک دستگاه نهایی، این الگو باید بهصورت الکتریکی پیکربندی شود، به طوری که در نهایت ترکیبی از یک LED و چندین کنتاکت دیگر برای برنامهریزی مجدد زاویه انتشار داشته باشید».
توسعه بیشتری لازم است
این تیم اذعان می کند که تجاری سازی فناوری آنها احتمالاً چندین سال دیگر باقی مانده است. با این حال، بر اساس نتایجی که تاکنون به دست آورده اند، آنها امیدوارند که محققان دیگر شروع به فکر کردن در مورد طیف گسترده ای از فناوری هایی کنند که می توانند از دستکاری کنترل شده نور نامنسجم سود ببرند.
متاسطح مایکروویو با استفاده از موتورهای پله ای مجدداً پیکربندی می شود
برنر میگوید: «شاید این نوع دستگاه بتواند جایگزین لیزرهای قابل هدایت شود،» و افزود که میتوان از آن برای کاهش مصرف انرژی در سیستمهای روشنایی استفاده کرد.
از دیگر کاربردهای احتمالی می توان به نمایشگرهای کوچکی اشاره کرد که می توانند تصاویر هولوگرافیک را مستقیماً با استفاده از LED های کم مصرف روی چشم پخش کنند. این امر به ویژه برای دستگاه های واقعیت مجازی و واقعیت افزوده مفید خواهد بود - آنها را بسیار ساده تر و ارزان تر از سیستم های مبتنی بر لیزر می کند. در جاهای دیگر، فراسطح می تواند در سنجش از دور مفید باشد. این شامل سیستم های LIDAR است که توسط وسایل نقلیه خودران برای تجسم محیط اطراف خود استفاده می شود.
تحقیق در شرح داده شده است طبیعت فوتونیک.
- محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
- PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
- ضرب کردن آینده با آدرین اشلی. دسترسی به اینجا.
- منبع: https://physicsworld.com/a/reconfigurable-metasurface-steers-incoherent-light-in-less-than-a-picosecond/
- : دارد
- :است
- :نه
- $UP
- a
- قادر
- درباره ما
- دست
- اضافه کردن
- پیشرفت
- معرفی
- اجازه دادن
- an
- و
- برنامه های کاربردی
- مرتب شده اند
- AS
- At
- افزوده شده
- واقعیت افزوده
- خود مختار
- خودروهای خودمختار
- دور
- باند
- مستقر
- BE
- پرتو
- زیرا
- بوده
- سود
- پهن
- by
- CAN
- علت
- ایجاد می شود
- علل
- تبادل
- ارزان تر
- منسجم
- همکاران
- Collective - Dubai Hills Estate
- ترکیب
- تجاری سازی
- کمیسیون
- اجزاء
- مفهوم
- مصرف
- اطلاعات تماس
- کنترل
- میتوانست
- کریگ
- ایجاد
- ایجاد شده
- شرح داده شده
- طرح
- طراحی
- طراحی
- توسعه
- پروژه
- دستگاه
- دستگاه ها
- مختلف
- جهت
- مستقیما
- صفحه نمایش
- DOT
- بطور پویا
- هر
- اثر
- در جای دیگر
- جاسازی شده
- نشر
- پایان
- انرژی
- مصرف انرژی
- تجهیزات
- حتی
- هر روز
- توضیح می دهد
- چشم
- امکانات
- نهایی
- تیر
- صاف
- برای
- از جانب
- بیشتر
- پیشرفتهای بعدی
- آینده
- آیا
- he
- هولوگرافی
- امید
- HTTPS
- تصویر
- تصاویر
- بهبود
- بهبود
- in
- شامل
- شامل
- شاخص
- Indices
- اطلاعات
- در عوض
- در ارتباط بودن
- به
- موضوع
- IT
- JPG
- تنها
- لابراتوار
- لیزر
- لیزر
- آخرین
- لایه
- رهبری
- LED ها
- لنز
- سبک
- روشنایی
- پسندیدن
- احتمالا
- ساخته
- ساخت
- دست کاری
- حداکثر عرض
- مکزیک
- آینه
- بیش
- چندگانه
- نانوفوتونیک
- ملی
- طبیعت
- جدید
- نه
- اکنون
- of
- on
- ONE
- افتتاح
- اجزای نوری
- دیگر
- خارج
- روی
- ویژه
- ویژه
- عبور
- الگو
- فاز
- افلاطون
- هوش داده افلاطون
- PlatoData
- نقطه
- موقعیت یابی شده
- ممکن
- پروژه
- اثبات
- اثبات مفهوم
- املاک
- نبض
- کوانتومی
- نقطه کوانتومی
- نقاط کوانتومی
- محدوده
- واقعیت
- كاهش دادن
- بازتاب می دهد
- دور
- جایگزین کردن
- تحقیق
- محققان
- نتایج
- اتاق
- همان
- می گوید:
- خود رانندگی
- سنسور
- چند
- کوچک
- So
- تا حالا
- برخی از
- منبع
- منابع
- خاص
- گسترش
- شروع
- قدم زدن
- هنوز
- مهاجرت تحصیلی
- چنین
- سیستم های
- تیم
- فن آوری
- پیشرفته
- نسبت به
- که
- La
- منبع
- شان
- آنها
- آنجا.
- اینها
- آنها
- فکر می کنم
- این
- از طریق
- کوچک
- زمان
- به
- درست
- نوع
- us
- استفاده
- با استفاده از
- وسایل نقلیه
- مجازی
- واقعیت مجازی
- بود
- راه
- بود
- چی
- چه شده است
- که
- در حین
- وسیع
- دامنه گسترده
- اراده
- با
- خواهد بود
- سال
- هنوز
- شما
- زفیرنت