3D digitale hologrammer på smartphones

3D-hologrammer, som tidligere kun er set i science fiction-film, kan snart finde vej til forbrugerteknologi. Indtil nu har 3D-hologrammer baseret på faseskiftende holografimetode kunne optages ved hjælp af et stort, specialiseret kamera med et polariserende filter. En koreansk forskergruppe har dog netop udviklet teknologi, der kan erhverve hologrammer på mobile enheder, såsom smartphones.

Korea Institute of Science and Technology (KIST, direktør Seok-jin Yoon) annoncerede for nylig, at et forskerhold ledet af Dr. Min-Chul Park og Dr. Do Kyung Hwang fra Center for Opto-Electronic Materials and Devices i samarbejde med et forskerhold ledet af prof. Seongil Im fra Institut for Fysik ved Yonsei University, havde succes med at udvikle en fotodiode, der detekterer polariseringen af ​​lys i det nær-infrarøde område uden yderligere polarisationsfiltre og dermed realiseringen af ​​et miniaturiseret holografisk billede sensor til 3D digitale hologrammer ved hjælp af 2D-halvledermaterialerne:rheniumdiselenid og wolframdiselenid.

Fotodioder, som konverterer lys til strømsignaler, er væsentlige komponenter i billedsensorernes pixels i digitale kameraer og smartphones. Introduktion af evnen til at fornemme lysets polarisering til billedsensoren på et almindeligt kamera giver en række nye oplysninger, der muliggør lagring af 3D-hologrammer. Tidligere polarisationsfølende kameraer har et ekstra polarisationsfilter, flere hundrede mikrometer i størrelse, fastgjort til en ultra-lille optisk diode billedsensor, mindre end en mikrometer i størrelse. De kunne således ikke implementeres i bærbare elektroniske enheder på grund af deres manglende evne til at blive integreret og miniaturiseret.

Forskergruppen udviklede en fotodiode ved at stable en n-type halvleder, rheniumdiselenid, som udviser en forskel i lysabsorption afhængig af lysets lineære polarisationsvinkel i det nær-infrarøde (980 nm) område, og en p-type halvleder, wolframdiselenid, som ikke udviser nogen forskel i fotorespons afhængig af polarisering, men muliggør overlegen ydeevne. Enheden er fremragende til fotodetektion af forskellige bølgelængder fra ultraviolet til nær-infrarød, endda i stand til selektivt at detektere polarisationsegenskaberne for lys i det nær-infrarøde område. Forskergruppen brugte enheden til at skabe en digital holografisk billedsensor, der registrerer polarisationskarakteristika for at kunne fange hologrammer.

Dr. Hwang fra KIST sagde:"Forskning i nedskæring og integration af individuelle elementer er påkrævet for i sidste ende at miniaturisere holografiske systemer. Resultaterne af vores forskning vil lægge grundlaget for den fremtidige udvikling af miniaturiserede holografiske kamerasensormoduler." Derudover bemærkede Dr. Park:"Den nye sensor kan yderligere detektere nær-infrarødt lys, såvel som tidligere ikke-detekterbart synligt lys, hvilket åbner nye muligheder inden for forskellige områder såsom 3D-nattesyn, selvkørende, bioteknologi og nær- infrarød dataindsamling til analyse og gendannelse af kulturelle værdier." + Udforsk yderligere

Farvesorterende metalenses øger billedfølsomheden