Laserowe wróżki. Japończycy stworzyli prawdziwe dotykalne hologramy

Wierzycie w małe, latające wróżki? Nawet jeśli ich nie ma,świat byłby fajniejszy, gdyby były. Zespół japońskich naukowcówznalazł sposób, by przywołać takie cuda nie za pomocą magii,lecz techniki – choć w wypadku tego, co robi Yoichi Ochiai zeswoimi kolegami, różnica jest dyskusyjna. Zarazem inżynier iartysta zyskał już rozgłos w Internecie, prezentując koloidalnewyświetlacze, powierzchnie zmieniające swoje tekstury pod wpływemdotyku czy mechanizm ultradźwiękowej lewitacji dla lekkichobiektów.

Teraz Japończyk zainteresował się femtosekundowymi laserami.Generowanie obrazów świetlnych w przestrzeni za pomocą laserównanosekundowych było już znaną metodą, uznawaną jednak zaniebezpieczną: energia przekazana w trwających miliardowe częścisekundy impulsach świetlnych była zbyt duża, rozświetlone niąvoksele (trójwymiarowe piksele) zbyt gorące, by mogła znieść toludzka skóra. Rozwiązaniem są lasery femtosekundowe, generująceimpulsy trwające biliardowe części sekundy (10-15) – powstała zpowietrza plazma nikogo nie poparzy.

W materiałach przygotowanych na konferencję SIGGRAPH 2015,Ochiai ze swoim zespołem przedstawiają dwie metody uzyskaniainteraktywnych hologramów za pomocą femtosekundowych laserów.Pierwszy wykorzystuje modulację światła w przestrzeni, drugiskanowanie promienia laserowego lustrem galwanicznym. W ten sposóbudało się uzyskać hologramy o objętości 1 cm3, jednak jaktwierdzą badacze, możliwe będzie ich skalowanie, w zależności odzastosowanego systemu optycznego.

Zastosowana metoda wyróżnia się też łatwościąuzyskania równoległego dostępu do renderowanych w powietrzuvokseli i wysoką precyzją uzyskanej grafiki przestrzennej.Zastosowanie lasera generującego impulsy trwające 269 femtosekund oenergii 50 µJ pozwoliło na wygenerowanie 200 tys. vokseli nasekundę.

Efekty oceńcie sami – to co można zobaczyć na wideo na pewnonie dorównuje rzeczywistemu doświadczeniu z interaktywnymihologramami, ale i tak wygląda znaczniej bardziej magicznie, niżdotychczasowe eksperymenty z holografią. Zainteresowanych fizykąstojącą za tym rozwiązaniem zapraszamy do przeczytania artykułupt. Fairy Light in Femtoseconds: Aerial and Volumetric GraphicsRendered by Focused Femtosecond Laser Combined with ComputationalHolographic Fields.