Un nouveau modulateur spatial de lumière marie les domaines optique et électronique

Pont entre l'optique et l'électronique

Image de la caméra montrant un réseau de 9 modulateurs de lumière spatiaux immergés dans la couche active organique. Crédit : Capasso Lab/Harvard SEAS

Les modulateurs de lumière spatiaux sont des composants optiques courants que l’on trouve dans tout, des projecteurs de cinéma maison à l’imagerie laser de pointe et à l’informatique optique. Ces composants peuvent contrôler divers aspects d’une lumière, tels que l’intensité ou la phase , pixel par pixel. La plupart des modulateurs spatiaux de lumière reposent aujourd’hui sur des pièces mécaniques mobiles pour réaliser ce contrôle, mais cette approche aboutit à des dispositifs optiques encombrants et lents.

Aujourd’hui, des chercheurs de la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, en collaboration avec une équipe de l’Université de Washington, ont développé un simple modulateur spatial de lumière composé d’électrodes en or recouvertes d’une fine couche de matériau électro-optique qui modifie son propriétés optiques en réponse à des signaux électriques.

Il s’agit d’un premier pas vers des modulateurs de lumière spatiale plus compacts, plus rapides et plus précis qui pourraient un jour être utilisés dans tout, de l’imagerie à la réalité virtuelle, en passant par les communications quantiques et la détection.

La recherche est publiée dans Communication Nature.

« Ce simple modulateur spatial de lumière est un pont entre les domaines de l’optique et de l’électronique », a déclaré Cristina Benea-Chelmus, chercheuse postdoctorale à SEAS et première auteure de l’article.

« Lorsque vous interfacez l’optique avec l’électronique, vous pouvez utiliser l’ensemble de l’épine dorsale de l’électronique qui a été développée pour ouvrir de nouvelles fonctionnalités en optique. »

Les chercheurs ont utilisé des matériaux électro-optiques conçus par les chimistes Delwin L. Elder et Larry R. Dalton de l’Université de Washington. Lorsqu’un signal électrique est appliqué à ce matériau, l’indice de réfraction du matériau change. En divisant le matériau en pixels, les chercheurs ont pu contrôler l’intensité de la lumière dans chaque pixel séparément avec des électrodes imbriquées.

Avec seulement une petite quantité d’énergie, l’appareil peut changer considérablement l’intensité de la lumière à chaque pixel et peut moduler efficacement la lumière à travers le spectre visible.

Les chercheurs ont utilisé les nouveaux modulateurs de lumière spatiaux pour la projection d’images et la télédétection par imagerie à pixel unique.

« Nous considérons que notre travail marque le début d’un domaine en plein essor de l’électro-optique hybride organique-nanostructurée avec de larges applications dans l’imagerie, la télécommande, la surveillance environnementale, l’optique adaptative et la télémétrie laser », a déclaré Federico Capasso, Robert L. Wallace, professeur de physique appliquée et chercheur principal Vinton Hayes en génie électrique, auteur principal de l’article.


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Plus d’information:
Ileana-Cristina Benea-Chelmus et al, Modulateur spatial électro-optique de lumière à partir d’une couche organique artificielle, Communication Nature (2021). DOI : 10.1038 / s41467-021-26035-y

Fourni par Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences

Citation: Bridging optics and electronics: Le nouveau modulateur spatial de lumière marie les domaines optique et électronique (2021, 14 octobre) récupéré le 14 octobre 2021 à partir de https://techxplore.com/news/2021-10-bridging-optics-electronics-spatial-modulator. html

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