Imagen holográfica en color hecha al hacer brillar una luz láser sobre una metasuperficie. Crédito:Wang et al. © 2016 Sociedad Química Estadounidense
(Phys.org):organizando cuidadosamente muchos nanobloques para formar píxeles en una metasuperficie, los investigadores han demostrado que pueden manipular la luz visible entrante de la manera correcta para crear un "metaholograma" de color. El nuevo método de creación de hologramas tiene un orden de magnitud mayor en la eficiencia de reconstrucción que los metahologramas de colores similares. y tiene aplicaciones para varios tipos de pantallas holográficas en color 3D y lentes planas acromáticas.
Los investigadores, Bo Wang et al ., de la Universidad de Pekín y el Centro Nacional de Nanociencia y Tecnología, ambos en China, han publicado un artículo sobre el nuevo tipo de holograma en un número reciente de Nano letras .
Los píxeles de la nueva metasuperficie consisten en tres tipos de nanobloques de silicio cuyas dimensiones precisas corresponden a las longitudes de onda de tres colores diferentes:rojo, verde, y azul. Para mejorar la eficiencia de la luz azul, En cada píxel se disponen dos nanobloques idénticos correspondientes a la luz azul, junto con un nanobloque para luz roja y otro para luz verde.
Los investigadores explican que cada píxel puede considerarse una "metamolécula" porque es la repetición básica, unidad de sublongitud de onda de la metasuperficie más grande que constituye el holograma completo. Las meta-moléculas permiten que la metasuperficie controle la luz de formas que no serían posibles sin un diseño moderno a nanoescala.
Cuando rojo, verde, y láseres azules iluminan el holograma, cada nanobloque manipula la fase de su color correspondiente. Los investigadores explican que un logro clave del estudio fue minimizar las interacciones entre nanobloques para que los nanobloques funcionen casi de forma independiente entre sí. Luego, al orientar los nanobloques de diferentes maneras, los investigadores podrían cambiar la manipulación de fase de la luz, resultando en diferentes imágenes holográficas.
(Arriba a la izquierda) Un píxel, que se compone de cuatro nanobloques. (Arriba a la derecha) Configuración experimental para generar un holograma de color. (Abajo) Resultados experimentales de hologramas de color acromáticos, hecho de rojo, verde, o azul claro o combinando estos colores. Crédito:Wang et al. © 2016 Sociedad Química Estadounidense
"Nuestro trabajo proporciona un enfoque para realizar la manipulación casi independiente de la fase para diferentes longitudes de onda visibles en resolución de sublongitud de onda y en modo de transmisión debido a la ausencia de interacciones entre nanobloques dentro de una meta-molécula, que permite funcionalidades particulares, "coautor Yan Li, en la Universidad de Pekín, dicho Phys.org .
Los investigadores demostraron que el enfoque de nanobloques se puede utilizar para crear dos tipos diferentes de hologramas. En un holograma acromático, toda la imagen reconstruida está en un solo color. Al equilibrar la entrada relativa de los tres colores, se puede lograr un amplio espectro de colores. En el segundo tipo de holograma, llamado holograma altamente dispersivo, diferentes partes de la imagen reconstruida tienen diferentes colores, por ejemplo, una flor roja, tallo verde, y contenedor azul.
El nuevo holograma de color tiene una variedad de aplicaciones potenciales donde se requiere manipulación de frente de onda espectral, como hologramas de color 3D, lentes acromáticas, y dispositivos ópticos planos contra la falsificación. Los investigadores planean seguir estas aplicaciones en trabajos futuros.
"Basado en esta idea y enfoque, Se pueden fabricar nuevos dispositivos ópticos planos reales para realizar muchas funciones nuevas o adicionales en el futuro, "Weiguo Chu en el Centro Nacional de Nanociencia y Tecnología, dijo.
© 2016 Phys.org
