مجله علمی تاپ ساینس 24

محصور کردن دو هولوگرام در یک صفحه

مهندسان روشی را برای محصور کردن بیش از یک هولوگرام در یک صفحه ساده بدون هیچ افت وضوح و تجزیه توسعه دادند. میله های سیلیکونی در اندازه نانو می توانند نور متفاوتی با توجه به زاویه نور ورودی منعکس نمایند.

گروهی در Caltech روشی را برای محصور کردن بیش از یک تصویر هولوگرافیک در یک سطح ساده بدون هیچ افت وضوح طراحی نمودند. شاهکار مهندسی فرضیه قدیمی را کنار گذاشته است که یک سطح ساده می تواند تنها یک تصویر بدون زاویه نور نشان دهد.

(توضیحات شکل : میله های نانو در شکل های مختلف می توانند در دو هولوگرام متفاوت به عنوان پیکسل هایی عمل نمایند)

این فناوری به امکان مهندسی نمودن دقیق سطح به منظور بازتاب نور گوناگون وابسته می باشد و به زاویه ای بستگی دارد که نور ورودی از آن بر روی سطح می تابد.

هولوگرام ها تصاویر سه بعدی هستند که سطوح دو بعدی را محصور می کنند. وقتی سطح با لیزر روشن می شود، به نظر می رسد که تصویر بر روی سطح حرکت کرده و قابل دیدن می باشد. به لحاظ سنتی، زاویه ای که نور لیزر را بر روی سطح می اندازد بی ربط می باشد- اما همان تصویر قابل دیدن و مرئی می باشد. این بدان معناست که هیچ مسئله ای نیست که شما چگونه سطح را نورانی می کند، شما تنها یک هولوگرام بوجود آورده اید.

پرفسور فیزیک کاربردی و علم مواد در زمینه مهندسی و علم مواد، Andrei Faraon ، اکسید سیلیکون را توسعه داده و سطوح آلومینیوم را با دهها میلیون میله سیلیکونی گوهر نشان نموده که هر سطح صدها نانومتر ارتفاع دارد ( اندازه آن مثل موی سر انسان است که ۱۰۰۰۰۰ نانومتر عرض و پهنا دارد). هر میله نانو به علت تفاوت در شکل و اندازه و بر اساس زاویه ورودی نور متفاوتی را منعکس می نماید.

آخرین خاصیت سبب می شود تا هر میله به عنوان یک پیکسل در بیش از یک تصویر عمل کند. برای مثال، اگر نور ورودی در صفر درجه به سطح بچسبد پیکسل آن سیاه خواهد بود و در غیر این صورت اگر نور ورودی در ۳۰ درجه به سطح بچسبد پیکسل سفید است.

لازم به ذکر است که هر میله بی شک چند کار را انجام می دهد. و به گفته Faraon، و نویسنده ارشد این مقاله که در مورد مواد جدید در ۷ دسامبر به چاپ رسیده است، ما بیش از یک تصویر محصور شده در همان سطح بدون افت یا کاهش نور داریم.

در مقالات قبلی سعی بر آن بوده است که دو تصویر بر روی یک سطح ساده قرار گیرد که این بدان معناست پیکسل ها در یک تصویر با پیکسل هایی از تصویر دیگر مرتب می شوند. این نخستین باری است که ما اگاه می شویم که همه پیکسل های روی سطح برای هر تصویر به گفته این پروفسور در دسترس می باشند.

این فرآیند خیلی پر زحمت و دشوار است. ما مجموعه ای از میله های نانو با اطلاعاتی در مورد چگونگی انعکاس نور در زوایای مختلف تهیه می کنیم. بنا به گفته کمالی، اولین نویسنده مقاله مروری فیزیک بر این اساس، ما به طور خود به خودی دو تصویر پیکسل به پیکسل ایجاد می کنیم.

از لحاظ نظری، این امکان وجود دارد که بتوان سه یا تصاویر بیشتری را بر روی یک سطح ساده ایجاد نمود- اگرچه در نقطه خاص این عملکرد با محدودیت عملی و نظری روبه رو می باشد. برای مثال، کمالی اظهار می دارد که اختلاف ناچیز در درجه زاویه نور احتمالاً به گونه ای است که برای ایجاد تصویری جدید با کیفیت بالا کافی نمی باشد. اما با همه این تفاسیر ما هنوز هم به دنبال آن هستیم که کاری کنیم که این فناوری همچنان تداوم داشته باشد.

کاربرد عملی این فناوری افزایش هدفون های واقعی از لحاظ بصری است. ما همچنان به دنبال روشی هستیم که آنها را به بازار عرضه نماییم، اما به گفته Faraon اثبات این امکانات مهم و در خور توجه می باشد.


تاریخ انتشار مقاله علمی :

۱۱ دسامبر سال ۲۰۱۷

منبع اصلی :

سازمان فناوری کالیفرنیا

فیسبوک توییتر گوگل + لینکداین تلگرام واتس اپ کلوب

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

4 + بیست =