“Metahologram” – Para Ilmuwan Telah Mengembangkan Jenis Hologram Baru yang Lebih Baik
Para peneliti telah mengembangkan “metahologram,” jenis hologram baru yang dapat memproyeksikan banyak gambar dengan ketelitian tinggi tanpa crosstalk, yang berpotensi merevolusi tampilan AR/VR dan teknologi lainnya. Metahologram ini, yang menawarkan resolusi lebih tinggi dan sudut pandang lebih lebar, menggunakan strategi desain terjemahan k-space yang inovatif dan pengkodean fase geometris untuk menghilangkan crosstalk antar saluran dan meningkatkan kapasitas informasi. Bergantung pada sudut azimut dan keadaan polarisasi cahaya datang yang dipandu, metahologram dapat secara selektif memproyeksikan enam gambar satu warna independen atau dua gambar penuh warna. Kredit: Zeyang Liu, Hao Gao, Taigao Ma, Vishva Ray, Niu Liu, Xinliang Zhang, L. Jay Guo, dan Cheng Zhang
“Metahologram” baru dapat mengubah teknologi AR/VR dengan memungkinkan proyeksi gambar dengan ketelitian tinggi dan bebas crosstalk dengan kapasitas informasi yang jauh lebih besar.
Para peneliti telah mengembangkan jenis hologram baru, yang dikenal sebagai “metahologram,” yang mampu memproyeksikan banyak gambar dengan ketelitian tinggi dan bebas dari crosstalk. Inovasi ini membuka pintu bagi aplikasi tingkat lanjut dalam tampilan digital dan augmented actuality (AR/VR), penyimpanan knowledge, dan enkripsi gambar.
Metahologram menawarkan beberapa keunggulan dibandingkan hologram tradisional, termasuk bandwidth operasional yang lebih luas, resolusi gambar yang lebih tinggi, sudut pandang yang lebih lebar, dan ukuran yang lebih ringkas. Namun, tantangan utama bagi metahologram adalah terbatasnya kapasitas informasi yang hanya memungkinkan mereka memproyeksikan beberapa gambar independen. Metode yang ada biasanya dapat menyediakan sejumlah kecil saluran tampilan dan sering kali mengalami crosstalk antar saluran selama proyeksi gambar.
Pendekatan Penelitian Inovatif
Untuk mengatasi keterbatasan ini, penelitian baru ini memperkenalkan pendekatan inovatif berdasarkan strategi desain terjemahan k-space, yang memungkinkan beberapa gambar goal beralih secara mulus antara standing “ditampilkan” dan “tersembunyi”.
(a) Diagram skema sistem eksperimen untuk pencitraan satu warna. (b) Hasil percobaan metahologram enam saluran berbasis pandu gelombang. Enam gambar holografik bebas crosstalk (huruf kapital “A” hingga “F”) diproyeksikan secara selektif ketika metahologram diterangi oleh cahaya datang terpandu dengan sudut azimut berbeda (0°, 60°, dan 120°) dan keadaan putaran (kanan polarisasi sirkular dan polarisasi sirkular kiri). Kredit: Zeyang Liu, Hao Gao, Taigao Ma, Vishva Ray, Niu Liu, Xinliang Zhang, L. Jay Guo, dan Cheng Zhang
Metahologram yang diusulkan menggunakan metode pengkodean fase geometris dan terdiri dari jutaan nanopilar poli-silikon skala sub-panjang gelombang, masing-masing berukuran sekitar 100 nm, semuanya berukuran identik tetapi dengan sudut rotasi yang bervariasi secara spasial.
Perangkat ini selanjutnya menggabungkan pandu gelombang kaca planar untuk menyampaikan cahaya datang dan memanfaatkan properti seperti polarisasi dan sudut untuk mengalihkan proyeksi hingga enam gambar unik dengan ketelitian tinggi tanpa crosstalk.
Potensi Penerapan dan Implikasinya di Masa Depan
Selain itu, para peneliti telah membuat metahologram dua saluran penuh warna dan bahkan metahologram delapan belas saluran menggunakan kombinasi teknik multiplexing yang berbeda.
(a) Diagram skema sistem eksperimen untuk pencitraan penuh warna. (b) Hasil percobaan metahologram penuh warna berbasis pandu gelombang. Dua gambar holografik penuh warna bebas crosstalk (“ungu” dan “mawar”) diproyeksikan secara selektif ketika metahologram disinari secara bersamaan oleh lampu datang berpemandu merah, hijau, dan biru yang semuanya memiliki polarisasi sirkular kanan atau polarisasi sirkular kiri. Kredit: Zeyang Liu, Hao Gao, Taigao Ma, Vishva Ray, Niu Liu, Xinliang Zhang, L. Jay Guo, dan Cheng Zhang
Inovasi ini berpotensi meningkatkan tampilan AR/VR secara signifikan dengan memungkinkan proyeksi pemandangan yang lebih kompleks dan realistis. Hal ini juga menjanjikan untuk aplikasi enkripsi gambar, di mana informasi dikodekan ke dalam beberapa saluran holografik untuk meningkatkan keamanan.
Penelitian ini merupakan langkah maju yang signifikan dalam mengembangkan metahologram berkinerja tinggi dengan kapasitas informasi yang jauh lebih besar. Studi ini membuka jalan bagi kemungkinan-kemungkinan baru yang menarik di berbagai bidang, mulai dari tampilan canggih hingga enkripsi informasi dan penyimpanan informasi.
Referensi: “Metasurface berbasis pandu gelombang co-multiplexed spin dan sudut untuk proyeksi holografik bebas crosstalk enam saluran” oleh Zeyang Liu, Hao Gao, Taigao Ma, Vishva Ray, Niu Liu, Xinliang Zhang, L. Jay Guo dan Cheng Zhang , 29 Mei 2024, eLight.
DOI: 10.1186/s43593-024-00063-9
