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#Produkttrends
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Brückenschlag zwischen Optik und Elektronik
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Forscher der Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences haben in Zusammenarbeit mit einem Team der Washington University einen einfachen räumlichen Lichtmodulator entwickelt, der aus Goldelektroden besteht, die mit einem dünnen Film aus elektrooptischem Material bedeckt sind, das seine optischen Eigenschaften als Reaktion auf elektrische Signale ändert.
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Räumliche Lichtmodulatoren sind weit verbreitete optische Komponenten, die von Heimkino-Projektoren bis hin zu modernster Lasertechnik und optischer Datenverarbeitung eingesetzt werden. Diese Komponenten können verschiedene Aspekte des Lichts, wie Intensität oder Phase, Pixel für Pixel steuern. Die meisten heutigen räumlichen Lichtmodulatoren sind auf mechanisch bewegliche Teile angewiesen, um diese Steuerung zu erreichen, aber dieser Ansatz führt zu sperrigen und langsamen optischen Geräten.
Jetzt haben Forscher der Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences in Zusammenarbeit mit einem Team der Washington University einen einfachen räumlichen Lichtmodulator entwickelt, der aus Goldelektroden besteht, die mit einem dünnen Film aus elektrooptischem Material bedeckt sind, das seine optischen Eigenschaften als Reaktion auf elektrische Signale ändert.
Dies ist ein erster Schritt auf dem Weg zu kompakteren, schnelleren und präziseren räumlichen Lichtmodulatoren, die eines Tages in allen Bereichen von der Bildgebung über die virtuelle Realität bis hin zur Quantenkommunikation und Sensorik eingesetzt werden könnten.
Die Forschungsarbeit wurde in Nature Communications veröffentlicht.
"Dieser einfache räumliche Lichtmodulator ist eine Brücke zwischen Optik und Elektronik", sagt Cristina Benea-Chelmus, Postdoktorandin am SEAS und Erstautorin der Studie.
"Wenn man die Optik mit der Elektronik verbindet, kann man das gesamte Rückgrat der Elektronik nutzen, das entwickelt wurde, um neue Funktionen in der Optik zu erschließen."
Die Forscher verwendeten elektrooptische Materialien, die von den Chemikern Delwin L. Elder und Larry R. Dalton an der University of Washington entwickelt wurden. Wenn ein elektrisches Signal an dieses Material angelegt wird, ändert sich der Brechungsindex des Materials. Indem sie das Material in Pixel unterteilten, konnten die Forscher die Lichtintensität in jedem Pixel separat mit ineinandergreifenden Elektroden steuern.
Mit einer geringen Energiemenge kann das Gerät die Lichtintensität in jedem Pixel drastisch verändern und das Licht im gesamten sichtbaren Spektrum effizient modulieren.
Die Forscher setzten die neuen räumlichen Lichtmodulatoren für die Bildprojektion und die Fernerkundung durch Einzelpixel-Bildgebung ein.
"Wir betrachten unsere Arbeit als den Beginn eines aufstrebenden Bereichs der hybriden organisch-nanostrukturierten Elektrooptik mit breiten Anwendungsmöglichkeiten in den Bereichen Bildgebung, Fernsteuerung, Umweltüberwachung, adaptive Optik und Laserentfernungsmessung", so Federico Capasso, Robert L. Wallace Professor für Angewandte Physik und Vinton Hayes Senior Research Fellow in Electrical Engineering, Hauptautor der Studie.
Das Harvard Office of Technology Development hat das mit diesem Projekt verbundene geistige Eigentum geschützt und prüft Möglichkeiten der Kommerzialisierung.