Исследователи из ETH Zurich разработали новый тип пикселя, который может не только создавать изображение, но и анализировать свет. Технологию назвали Fourier pixel – “пиксель Фурье”. Работа опубликована в журнале Nature.
Обычно пиксели выполняют одну из двух задач: управляют светом, как в экранах смартфонов и телевизоров, или считывают его, как в сенсорах камер. Новый пиксель умеет делать и то и другое.
В основе технологии – интерференция света. Когда свет рассеивается на поверхности, волны могут накладываться друг на друга: усиливаться, если совпадают, или гасить друг друга, если идут “вразнобой”. Ученые использовали этот эффект и создали на чипе крошечные волнообразные структуры, которые направляют световые волны.
Каждый такой пиксель превращает свет в поверхностную волну, которая проходит по чипу, а затем снова рассеивается как световая волна. Так можно формировать цветное изображение – исследователи, например, создали логотип ETH из красной, зеленой и синей букв.
“Благодаря тому, что нужные профили поверхности пикселей можно определить с помощью анализа Фурье, мы можем объединить контроль и анализ амплитуды, фазы и поляризации в одном пикселе”, – объяснил один из авторов работы, постдокторант ETH Zurich Сандер Вонк.
Пока это не означает, что завтра экран ноутбука превратится в камеру. Ближайшая цель команды – создать матрицу из таких пикселей, которая позволит делать более сложные устройства, совмещающие функции дисплея и камеры. В перспективе технология может пригодиться в оптике, системах связи, голографических дисплеях и устройствах, которые обрабатывают изображение прямо на уровне света.
