Kesytetty valo tarjoaa uusia mahdollisuuksia

Nanofotoniikan ja ultranopean optiikan läpimurtona Sandian Labin tutkimusryhmä on osoittanut kykynsä ohjata dynaamisesti valopulsseja tavanomaisista eli epäkoherenteista valonlähteistä.

"Olemme osoittaneet, että epäkoherentin valonsäteen ohjaaminen on mahdollista", sanoi Prasad Iyer, Sandia-tutkija ja tutkimuksen johtava kirjoittaja.

Tutkijaryhmä manipuloivat tätä tavanomaista valoa metapinnoilla. Metapinnat ovat aiemmin osoittaneet valonsäteiden ohjailua mielivaltaisiin kulmiin lähinnä koherenteille valonlähteille. Ihannetapauksessa halutaan puolijohdelaite, joka voi emittoi valoa kuten ledi ja ohjata valon emissio johonkin kulmaan ohjausjännitteen avulla ja vaihtaa ohjauskulmaa mahdollisimman nopeasti.

Tutkijat aloittivat puolijohdepinnalla, johon oli upotettu kvanttipisteitä. Ohjausoptista pulssia käyttämällä he pystyivät muuttamaan tai konfiguroimaan uudelleen tapaa, jolla pinta heijasti valoa ja ohjaamaan kvanttipisteistä säteileviä valoaaltoja eri suuntiin 70 asteen alueella alle biljoonaosan sekunnin ajassa.

Aiemmin mahdottomana pidetty saavutus, ryhmän periaatteellinen työ tasoittaa tietä nanofotoniikan ja ultranopean optiikan aloille. Kyky ohjata dynaamisesti epäkoherentteja valonlähteitä ja manipuloida niiden ominaisuuksia mahdollistaa laajan valikoiman sovelluksia.

Yksi pienitehoinen käyttö voisi kirkastaa sotilaskypärän näyttöjä, jotka heittävät karttoja tai piirustuksia käyttäjän normaalin näkökentän päällä.

Tekniikka voisi myös tarjota uudenlaisen pienen näytön, joka voi heijastaa holografisia kuvia silmämunalle käyttämällä pienitehoisia led-valoja, mikä on erityisen kiinnostava lisätyn ja virtuaalisen todellisuuden laitteille.

Muita käyttökohteita voisi olla itseohjautuvassa autossa, jossa valontunnistus- ja etäisyysantureita käytetään auton tiellä olevien esineiden havaitsemiseen.

Tutkijoiden mukaan kaupallinen tuote voi olla käytettävissä viidestä kymmenen vuoden kuluttua, jolloin kaikki toiminnot olisivat sirulla.

Epäkoherentin valon tulevaisuus näyttää valoisalta toteavat tutkijat yliopistonsa tiedotteessa.

Aiheesta aiemmin: