Naukowcy z Instytutu Fraunhofera opracowali powłokę, która gra kluczową rolę w systemach rozszerzających średnicę wiązki elektronowej. Technologia ta, zastosowana do podświetlania ekranów holograficznych, oznaczałaby w praktyce m.in. koniec z okularami 3D.
Fot. genphyslab / Foter.com / CC BY-ND
Twórcy powłoki – badacze z Fraunhofer Inistute for Organic Electronics, Electron Beam and Plasma Technology FEP – przekonują, że z nowej technologii ucieszą się przede wszystkim fani kina i telewizji oraz lekarze i diagnostycy. Ci pierwsi pozbędą się na zawsze niewygodnych okularów 3D, drudzy zaś będą mogli przestrzennie obrazować wnętrze ludzkiego ciała, mając jak na dłoni wszelkie zmiany i nieprawidłowości w funkcjonowaniu organów.
Zapobiec odbiciu
Aby uzyskać obraz holograficzny dużych rozmiarów, potrzebna jest wiązka laserowa o średnicy odpowiadającej rozmiarom ekranu. Wszyscy wiemy, jak z reguły wyglądają wiązki laserowe – nietrudno więc domyślić się, że rozszerzenie wiązki do takich rozmiarów to nie lada wyzwanie. Dotychczas udawało się to osiągnąć przy pomocy ogromnych systemów soczewek, są one jednak duże i ciężkie, a ich produkcja – wyjątkowo droga.
Jako poręczniejsze i tańsze rozwiązanie zaproponowano szklane płytki. Wiązka lasera kierowana jest na taką płytkę pod bardzo małym kątem (zaledwie 5°, czyli 85° w stosunku do pionu). Po przejściu przez szkło przekrój wiązki zostaje wydłużony, analogicznie jak w przypadku cienia, który rzucamy przy zachodzącym słońcu. W następnym etapie wiązka o przekroju w postaci wydłużonej elipsy przechodzi przez kolejną szklaną płytkę pod kątem 5°, dzięki czemu jej przekrój zostaje wydłużony w drugiej osi i przyjmuje kształt koła o średnicy na tyle dużej, by objąć cały ekran.
Pozostawał jeden problem. Skierowana na szklaną płytkę wiązka lasera ulga w ok. 73% odbiciu, co oznacza, że intensywność wiązki po przejściu przez dwie płytki zmniejszyłaby się aż o 90%. I właśnie tu z pomocą przyszła powłoka.
Ludzki włos na boisku futbolowym
Technologia opracowana przez Instytut Fraunhofera we współpracy z firmą SeeReal Technologies to warstwa antyrefleksyjna, która, naniesiona na szklane płytki, pozwala przepuścić wiązkę bez znaczących strat. Powłoka, otrzymywana poprzez rozpylanie magnetronowe na szkle, składa się z dwóch materiałów o różnej gęstości optycznej, co pozwala sterować przepuszczanym światłem.
Tego typu warstwa musi być bardzo jednolita nawet na dużych powierzchniach. W przypadku holograficznych wyświetlaczy telewizyjnych wymagana jest powłoka składająca się z 24 warstw. A ponieważ nie może być ona zbyt gruba, dopuszczalna grubość każdej warstwy to kilka nanometrów. Dla porównania więc: gdyby szklana płytka była wielkości boiska futbolowego, grubość każdej warstwy nie mogłaby przekroczyć 1/100 średnicy ludzkiego włosa. Nawet niewielkie niejednorodności w tym zakresie powodują utratę antyrefleksyjnych właściwości.
Instytut Fraunhofera w swoim zakładzie PreSensLine dysponuje jednak narzędziami, które pozwalają osiągnąć wymaganą precyzję. Jak zapewnia, już wkrótce ogromne ekrany holograficzne będą na wyciągnięcie ręki – dosłownie i w przenośni.
Źródło: european-coatings.com
