Nowa metoda zapisu holograficznych obrazów 3D opracowana przez polskich naukowców

Naukowcy z Wydziału Fizyki Politechniki Warszawskiej i Uniwersytetu w Białymstoku wspópnie opracowali nową metodę zapisu holograficznego 3D. Praca została opublikowana w Nature Communications.

Metoda polega na zastosowaniu optomagnetycznego nośnika z efektem pamięci oraz sekwencyjnych algorytmów pozbawionych klasycznych obliczeń macierzowych. Dzięki uzyskanym wynikom badań będzie możliwe pokonanie bariery rozdzielczości, a także szybkości obliczenia i wyświetlania obrazów holograficznych.

Autorzy publikacji zastosowali nośnik magnetyczny, którym jest syntetyczny stop gadolinu, żelaza i kobaltu (GdFeCo) w postaci warstwy o grubości 20 nanometrów na podłożu szklanym. To materiał bardzo łatwy, a także tani w produkcji. Jego niezwykłą cechą jest możliwość tworzenia dowolnych wzorów holograficznych poprzez skanowanie wiązką impulsów z lasera femtosekundowego — przypomina to kreślenie obrazu ołówkiem na kartce. Strukturą wzoru są mikroobszary magnetyczne przełączane wiązką światła w ultraszybki i powtarzalny sposób.

Ultraszybki zapis magnetyczny umożliwia zapis punktu z czasem do 30 pikosekund. Przy zastosowaniu 1 GHz częstotliwości repetycji lasera pozwala to na dynamiczny zapis wysokorozdzielczy nieosiągalny w obecnych technologiach.

Autorom publikacji udało się utworzyć zapis holograficzny o gęstości około 3600 x 3600 punktów (ok. 13 mln. punktów lub 4K) na jeden cal kwadratowy, bez istotnych ograniczeń co do wielkości całego hologramu.

Co więcej, nowa metoda przy zastosowaniu nośnika magnetycznego zapamiętuje obraz holograficzny tak jak w dysku magnetycznym. Natomiast sam proces zapisu, kasowania i ponownego zapisu odbywa się bezkontaktowo i wyłącznie za pomocą wiązki impulsów światła.

We współpracy z grupą naukowców z Chiba University w Japonii udało się opracować procesor obliczający punkt hologramu w jednym cyklu zegara, czyli co 1 nanosekundę.

Więcej informacji w artykule źródłowym.

Źródło: Nauka w Polsce, Urszula Kaczorowska