Физики придумали сложную систему манипулирования лазерными лучами, которая позволяет улавливать и изгибать лазерный свет в сложные формы. Работу системы ученые продемонстрировали на примере фотореалистичного изображения кошки.
Способность создавать и точно контролировать форму лазерных лучей с высокой точностью жизненно важна для многих сегментов исследований и промышленности. При этом большинство инженерных подходов к работе с волнами можно выделить в две основные категории.
Первая включает в себя такие подходы, как цифровые микрозеркала (DMD) и акустические оптические модуляторы (AOM), которые просты в реализации и могут похвастаться быстрым откликом для управления с обратной связью почти в режиме реального времени. Но у них ограниченная способность контролировать фазу светового поля и они не могут создавать определенные виды структурированного света. В них также часто образуются пятна, они подвержены дифракции и другим искажениям.
Вторая группа включает в себя голографию и различные методы с управлением фазами, которые могут создавать световые и векторные лучи с фазовой структурой. Компромисс - более низкая скорость управления и отсутствие обратной связи в реальном времени. Авторы новой работы хотели предложить подход с фазовым управлением, который совмещал бы преимущества DMDS и AOM, в частности, отображение картинки в высоком разрешении, простое кодирование световых паттернов, более быструю обратную связь и более точное управление.
Изгиб лазерных лучей
В итоге исследователи улучшили более ранний метод, предложенный в 2007 году, так, чтобы с его помощью можно было получать более четкие и плавные изображения. Они поляризовали диодный лазер, чтобы он соответствовал ориентации жидкого кристалла, служащего пространственным модулятором света. Физики смогли организовать кристаллы с помощью электромагнитных полей, чтобы создать серию призм. Программирование модулятора позволило ученым использовать эти призмы для создания нескольких произвольных геометрических фигур — и детализированного изображения кошки, которое выглядит как фото.