Простые голограммы — это двумерные поверхности, создающие иллюзию 3D-объекта, когда на них падает свет. Они получаются в результате расщепления пучка на несколько лучей. Лазер — это когерентный свет, то есть с определенной частотой, и все его волны движутся в унисон. Когда две волны когерентного света комбинируются в процессе интерференции, возникает упорядоченная и прогнозируемая форма.
Однако когда свет отражается от объекта, он теряет когерентность, и когда снова комбинируется с когерентным светом лазера, возникает интерференционная картина, свойственная данному объекту, рассказывает Singularity Hub.
Описанный процесс дает возможность создать только одну пластинку с изображением.то есть объем переданной информации будет небольшим. Для практического применения следует соединить несколько пластин, но проблема в том, что тогда возникают перекрестные помехи: когда свет от пластин, находящихся позади, идет к пластинам спереди, он создает так называемую дифракцию Френеля — картинка получается размытой.
Решением проблемы дифракции Френеля до сих пор было повышение качества оборудования, но авторы статьи в журнале Nature нашли способ полностью избавиться от этого феномена.
Уравнения дифракции Френеля описывают особые случаи не совпадающего по фазе света. Идея ученых заключается в том, чтобы трансформировать их в идеальные формы волны, описанные уравнениями голограмм Фурье. Превратить беспорядочный свет в упорядоченный удалось благодаря методу приближения случайных фаз.
Турецкие специалисты рандомизировали фазы каждой пластины, избавившись от перекрестных помех между ними. И получили четкое трехмерное изображение.
«Мы продемонстрировали голограммы Френеля, которые формируют осевые голограммы с полным регулированием глубины без перекрестных помех. Они создают объемные, емкие, динамические 3D-проекции с 1000 пластинками одновременно», — говорится в статье. Такие детальные изображения можно применять в медицине и авиации.
Новый метод производства жидкокристаллических дисплеев для трехмерных изображений разработали российские физики. Вместо полиамидной пленки они взяли азосоединения.
