Мы пока не можем отправлять голографические видео Оби-Вану Кеноби на нашем дроиде, но исследователи из Агентства по науке, технологиям и исследованиям (A * STAR), Сингапур, приблизили нас, создав голограммы из массива кремния. структуры, работающие во всем видимом спектре.Многие недавние достижения в технологии голограмм используют отраженный свет для формирования изображения; однако голограмма, сделанная Донгом Чжаоганом и Джоэлем Янгом из Института исследования материалов и инженерии A * STAR, использует проходящий свет. Это означает, что изображение не спутано с источником света.Команда продемонстрировала голограмму трех плоских изображений с длинами волн от синего (480 нанометров) до красного (680 нанометров).
Изображения появлялись в плоскостях, отстоящих друг от друга на 50 микрон для красного цвета и с большими интервалами для более коротких длин волн.«В принципе, его можно настроить на любую длину волны», — говорит Ян.Голограммы могут записывать трехмерные изображения, что означает, что они могут хранить большие объемы информации во все более тонких слоях.
В последнее время голограммы, которые составляют лишь сотые доли толщины человеческого волоса, были сделаны из металла, нанесенного на такие материалы, как кремний. Голограммы создаются наноразмерными узорами из металла, которые генерируют электромагнитные волны, распространяющиеся на границе раздела металл-кремний; поле, называемое плазмоникой.
Кремниевые голограммы немного толще, чем голограммы на основе металла, но имеют то преимущество, что они широкополосные. Плазмонные голограммы работают только в красных длинах волн, потому что они подвергаются сильному поглощению на синих длинах волн.
Недостатком кремниевых голограмм является их низкая эффективность, составляющая всего три процента; однако Донг считает, что это можно легко утроить.«Потери можно снизить, оптимизировав метод выращивания для выращивания поликристаллического кремния вместо аморфного кремния», — говорит он.
Голограмма представляет собой массив крошечных кремниевых небоскребов высотой 370 нанометров с отпечатками 190 на 100 нанометров. Однако, в отличие от городской сети, крошечные башни расположены не аккуратными квадратами, а под разными углами.Голограмма работает с циркулярно поляризованным светом, и информация кодируется на световом луче под разными углами небоскребов. Они изменяют фазу проходящего света за счет «эффекта Панчаратнам-Берри».
«Что интересно в этой голограмме, так это то, что она контролирует только фазу света, изменяя ориентацию кремниевых наноструктур. Амплитуда везде одинакова; в принципе, вы можете получить много света», — говорит Янг.
Исследователи A * STAR сосредоточились на нанопроизводстве и измерениях и сотрудничали с Ченг-Вей Цю из Национального университета Сингапура, команда которого специализируется на дизайне голограмм.