Wanasayansi Wametengeneza Mbinu Mpya ya Kifaa cha Kuunda Mwanga wa 3D chenye Ufanisi wa Juu na Usahihi wa Juu.

Teknolojia za kisasa kama vile kompyuta ya macho, picha zilizounganishwa, na holografia ya dijiti zote zinahitaji ubadilishanaji rahisi wa mawimbi ya mwanga katika nafasi ya pande tatu. Katika mchakato huu, kuchagiza na kuongoza mtiririko wa mwanga kulingana na maombi unayotaka ni muhimu.

Kwa sababu mtiririko wa mwanga ndani ya kati unadhibitiwa na index yake ya refractive, uendeshaji maalum wa ripoti ya refractive inahitajika ili kudhibiti njia za macho ndani ya kati. Ili kufikia hili, wanasayansi wameunda kile kinachoitwa "vipengele vya sauti ya aperiodic photonic" (APVEs), ambavyo ni vokseli ndogo na fahirisi maalum za refactive zilizowekwa katika nafasi zilizoamuliwa mapema ili kuongoza mtiririko wa mwanga kwa njia inayodhibitiwa. Hata hivyo, kuchonga vipengee hivi kunahitaji usahihi wa hali ya juu, na nyenzo nyingi za uundaji wa mwanga ni mdogo kwa usanidi wa 2D au hatimaye kusababisha kupunguzwa kwa wasifu wa boriti.

Hivi majuzi, utafiti uliochapishwa katika jarida la upigaji picha la "APNexus" uliwasilisha mbinu rahisi ya kutengeneza APVE zenye usahihi wa hali ya juu, na ulionyesha matumizi yake katika anuwai ya matumizi. Utafiti huo uliongozwa na Alexander Jesacher kutoka Chuo Kikuu cha Tiba cha Innsbruck nchini Austria, na unashinda vikwazo katika uundaji wa mwanga uliotajwa hapo awali.

Mbinu hii hutumia mbinu inayoitwa "direct laser writing" (DLW), ambayo ni teknolojia ya leza ya kasi ya juu ambayo hupanga vokseli na fahirisi maalum za kuakisi katika vipimo vitatu ndani ya glasi ya borosilicate ili kuongoza mwanga kwa matumizi mbalimbali.

Kulingana na ripoti, watafiti walitengeneza algorithm ambayo huchochea mwanga kupita katikati ili kuamua nafasi nzuri ya voxels kufikia usahihi muhimu. Kulingana na hili, waliweza kutoa vokseli 154,000 hadi 308,000 kwa dakika 20, na kila voxel ikiwa na kiasi cha takriban 1.75 μm × 7.5 μm × 10 μm. Kwa kuongezea, walitumia udhibiti unaobadilika wa mbele ya mawimbi kufidia upotoshaji wowote wa duara (upotoshaji wa wasifu wa boriti) wa leza inayolenga sehemu ndogo wakati wa mchakato. Hii ilihakikisha uwiano wa wasifu wa kila voxel katika kila kina ndani ya wastani.

Timu ilibuni aina tatu za APVE ili kuonyesha utumikaji wa mbinu: kiunda kiwango cha kudhibiti usambaaji wa ukubwa wa boriti ya ingizo, kizidishio cha RGB cha kudhibiti utumaji wa spectra nyekundu, kijani kibichi na samawati kwenye boriti ya uingizaji, na kipanga njia cha Hermite-Gaussian (HG) kwa ajili ya kuimarisha kasi ya utumaji data.

Timu ilitumia kirekebisha nguvu kubadilisha mwalo wa Gaussian kuwa usambazaji wa taa yenye tabasamu yenye umbo la arc, kisha ikatumia kizidishio kuwakilisha sehemu tofauti za usambazaji wa umbo la arc yenye tabasamu katika rangi tofauti, na hatimaye ikatumia kipanga hali ya HG kubadilisha hali nyingi za Gaussian zinazopitishwa na nyuzi za macho hadi modi za HG. Katika hali zote, kifaa kiliweza kusambaza mawimbi ya ingizo bila hasara kubwa na kufikia ufanisi wa uvunjaji wa rekodi wa hadi 80%, kuweka alama mpya ya APVEs.

Mbinu hii mpya hufungua mlango kwa jukwaa bora la gharama ya chini kwa uigaji wa haraka wa vifaa vilivyounganishwa sana vya kuunda mwanga wa 3D. Mbali na unyenyekevu wake, gharama ya chini, na usahihi wa juu, njia hii inaweza pia kupanuliwa kwa substrates nyingine, ikiwa ni pamoja na nyenzo zisizo za mstari. Unyumbulifu wake huifanya kufaa kwa kubuni anuwai ya vifaa vya 3D kwa matumizi katika nyanja kama vile upitishaji habari, kompyuta ya macho, picha za nyuzi za aina nyingi, fotoniki zisizo za mstari, na optics za quantum.

Chanzo kutoka ofweek.com