Los investigadores de ingeniería y física de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han desarrollado una nueva tecnología para la luz de dirección que permite una mayor entrada de luz y una mayor eficiencia, un desarrollo que promete crear sistemas de visualización de realidad aumentada más inmersivos.

En cuestión son las rejillas de difracción, que se utilizan para manipular la luz en todo, desde pantallas electrónicas hasta tecnologías de comunicación de fibra óptica.

"Hasta ahora, Las rejillas de difracción de última generación configuradas para dirigir la luz visible a ángulos grandes han tenido un rango de aceptación angular, o ancho de banda, de unos 20 grados, lo que significa que la fuente de luz debe dirigirse hacia la rejilla dentro de un arco de 20 grados, "dice Michael Escuti, profesor de ingeniería eléctrica e informática en NC State y autor correspondiente de un artículo sobre el trabajo. "Hemos desarrollado una nueva rejilla que expande esa ventana a 40 grados, permitiendo que la luz entre en la rejilla desde una gama más amplia de ángulos de entrada.

"El efecto práctico de esto, en las pantallas de realidad aumentada, por ejemplo, sería que los usuarios tuvieran un mayor campo de visión; la experiencia sería más inmersiva, "dice Escuti, quien también es el director científico de ImagineOptix Corp., que financió el trabajo y obtuvo la licencia de la tecnología.

La nueva rejilla también es significativamente más eficiente.

"En rejillas anteriores en una configuración comparable, un promedio del 30 por ciento de la entrada de luz se difracta en la dirección deseada, "dice Xiao Xiang, un doctorado estudiante de NC State y autor principal del artículo. "Nuestra nueva rejilla difracta alrededor del 75 por ciento de la luz en la dirección deseada".

Este avance también podría hacer que las redes de fibra óptica sean más eficientes energéticamente, dicen los investigadores.

La nueva rejilla consigue el avance en ancho de banda angular integrando dos capas, que se superponen de una manera que permite que sus respuestas ópticas trabajen juntas. Una capa contiene moléculas que están dispuestas en una "inclinación" que le permite capturar 20 grados de ancho de banda angular. La segunda capa está dispuesta en una inclinación diferente, que captura 20 grados adyacentes de ancho de banda angular.

La mayor eficiencia se debe a un patrón que varía suavemente en la orientación de las moléculas de cristal líquido en la rejilla. El patrón afecta la fase de la luz, que es el mecanismo encargado de redireccionar la luz.

"El siguiente paso para este trabajo es aprovechar las ventajas de estas rejillas y crear una nueva generación de hardware de realidad aumentada, "Dice Escuti.

El papel, "Rejillas de polarización de Bragg para un ancho de banda angular amplio y alta eficiencia en ángulos de deflexión pronunciados, "se publica en la revista Informes científicos . Jihwan Kim es coautor del artículo, profesor asistente de investigación de ingeniería eléctrica e informática en NC State.