Les chercheurs ont conçu un nouveau dispositif à puce qui peut façonner et diriger la lumière bleue sans pièces mobiles. L'appareil pourrait réduire considérablement la taille des composants de projection de lumière utilisés pour la réalité augmentée et une variété d'autres applications.

« Notre plate-forme de multiéléments bleus peut reconfigurer rapidement et précisément la lumière visible pour de nombreuses applications émergentes, couvrant les écrans holographiques, traitement de l'information quantique et détection et stimulation biologiques, ", a déclaré le chef de l'équipe de recherche Michal Lipson de l'Université de Columbia. "Il ouvre la voie à une projection de lumière à l'échelle de la puce sur toute la plage visible avec un large champ de vision et peut miniaturiser les systèmes optiques volumineux actuels."

Lipson et ses collègues décrivent le nouvel appareil dans le journal The Optical Society (OSA) Lettres d'optique . Il s'agit du premier réseau optique à phases (OPA) à l'échelle d'une puce fonctionnant à des longueurs d'onde bleues utilisant une plate-forme de nitrure de silicium. Les OPA fonctionnent comme des lentilles reconfigurables en permettant des reconfigurations arbitraires des motifs lumineux 3D.

Le nouvel OPA a été développé dans le cadre d'un projet financé par la DARPA qui vise à créer un Visiocasque basse consommation qui projette des informations visibles sur la rétine avec une résolution extrêmement élevée et un large champ de vision. Ce type d'affichage augmenté n'est pas possible aujourd'hui car les composants de projection de lumière utilisés pour façonner et orienter la lumière sont encombrants et ont un champ de vision limité.

Opérer dans le visible

Les OPA offrent une alternative aux dispositifs de projection de lumière encombrants mais sont généralement fabriqués à partir de silicium, qui ne peut être utilisé qu'avec des longueurs d'onde proches de l'infrarouge. Les longueurs d'onde bleues nécessitent des OPA fabriqués à partir d'un matériau semi-conducteur tel que le nitrure de silicium qui fonctionne aux longueurs d'onde visibles. Cependant, Les défis de fabrication et de matériaux ont rendu difficile la réalisation d'une OPA bleue pratique.

Les chercheurs ont récemment optimisé les processus de fabrication du nitrure de silicium pour surmonter ce défi. Dans le nouveau travail, ils ont appliqué cette nouvelle plate-forme pour créer un OPA à puce.