Holografia multicor abre caminho para telas 3D compactas

Com informações da OSA -  31/01/2019

Uma tecnologia 2D foi usada para criar hologramas 3D - sem lentes ou prismas grandes. [Imagem: Zhiqin Huang/Universidade Duke]

Imagens holográficas multicoloridas

Uma nova abordagem para a holografia multicolor, sem quaisquer componentes ópticos volumosos, poderá vir a ser usada para fazer telas 3D coloridas para óculos de realidade aumentada, celulares ou visores individuais.

Em vez de lentes, a equipe da Universidade Duke, nos EUA, codificou a imagem multicolorida em um holograma de 300 x 300 micrômetros usando uma estrutura de guias de onda 2D, uma estrutura plana e muito fina que guia a luz.

O holograma gerado por computador produz imagens holográficas multicoloridas complexas quando o acoplador de grade é iluminado por luz vermelha, verde e azul.

"O holograma pode ser gravado diretamente nas lentes de óculos de realidade aumentada para projetar uma imagem diretamente na pupila do olho, sem a necessidade de lentes volumosas, divisores de feixes ou prismas," disse o professor Daniel Marks. "Também pode ser usado para projetar uma imagem 3D de um smartphone em uma parede ou superfície próxima."

Hologramas gerados por computador

Ao contrário da holografia tradicional, que requer um objeto físico e feixes de laser para criar o padrão de interferência necessário para formar uma imagem holográfica, a holografia gerada por computador gera padrões de interferência digitalmente.

Os hologramas gerados por computador fornecem imagens em 3D de alta resolução, mas é difícil criá-los em mais de uma cor. A equipe superou esse desafio fabricando uma grade - uma série de franjas - e um holograma binário em um guia de ondas feito de um material sensível à luz, conhecido como fotorresiste, e desenvolveram uma maneira de integrar os padrões de interferência para vermelho, verde e azul em um único padrão de holograma binário.

"Uma das partes difíceis de se fazer uma tela holográfica multicolorida é combinar as cores e depois separá-las com precisão para gerar uma imagem colorida. Com a nossa abordagem, tudo isso é feito em uma única etapa, sem divisores ou prismas. Isto a torna extremamente acessível a integração em dispositivos portáteis," disse o pesquisador Zhiqin Huang.

Vídeos holográficos

Os pesquisadores usaram seu novo método de holografia para criar hologramas multicoloridos estáticos de uma maçã, uma flor e um pássaro. Embora tenham fabricado hologramas muito pequenos para a demonstração, eles afirmam que a técnica pode ser facilmente ampliada para criar telas maiores.

Mas ainda falta um bocado de trabalho para que a técnica transforme-se em uma nova categoria de telas. O maior deles será montar todas as estruturas fotônicas em um único dispositivo integrado com os lasers, para que o funcionamento se torne prático.

A seguir, será necessário integrar os hologramas digitais com uma tecnologia - a de cristal líquido, por exemplo - para criar imagens dinâmicas, ou seja, sair das fotos para os vídeos.

Bibliografia:

Out-of-plane computer-generated multicolor waveguide holography
Zhiqin Huang, Daniel L. Marks, David R. Smith
Optica
Vol.: 6 (2): 119

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