Крошечные пиксели составляют дисплеи телефонов и телевизоров, а также позволяют делать снимки на цифровые камеры. Как правило, они либо управляют светом (как в компьютере), либо анализируют его (как в матрице камеры). Исследователи утверждают, что создали пиксель, который может делать и то, и другое.
Новая технология, получившая название «пиксель Фурье», основана на фундаментальном принципе физики — интерференции. Когда свет рассеивается на поверхности, волны могут накладываться друг на друга, даже если они исходят из разных точек. Когда две или более световых волн накладываются, они усиливают друг друга. Если же они не совпадают по фазе, то гасят друг друга.
Новые пиксели используют это явление для управления светом с помощью волнообразных рельефных поверхностей. Название «пиксель Фурье» происходит от анализа Фурье — математического процесса, который команда использовала для изучения поведения волн. Каждая область с рисунком, или пиксель, преобразует свет в поверхностную волну, которая распространяется по поверхности чипа. Затем в другом месте пикселя поверхностная волна рассеивается и выходит наружу в виде световой волны. Эти рассеянные световые волны можно использовать для создания цветных изображений.
Другими словами, ученые вырезали на чипе крошечные узоры, которые контролируют слияние световых волн. Эти узоры позволили создать пиксели, которые одновременно управляют светом и анализируют его.
Благодаря тому, что соответствующие профили поверхности пикселей можно определить с помощью анализа Фурье, мы можем контролировать и анализировать амплитуду, фазу и поляризацию на одном пикселе.
В краткосрочной перспективе исследователи планируют создать матрицу пикселей Фурье, которую можно будет использовать для создания более сложных устройств. В будущем она позволит создать экран для ноутбука, способный делать фотографии.
Тем временем самая большая в мире цифровая камера начала исследование Вселенной. Об этом мы рассказывали ранее.
