研究人员创造了液晶的平面魔镜
几千年前,中国和日本的工匠制作了铜镜,看起来像普通的平面镜,但在阳光直射下形成不同的图像。直到20世纪初,科学家们才意识到这些设备之所以有效,是因为图像是由表面变化形成的。工程师们现在正在将类似的原理应用于高科技显示器。年,布里斯托大学的物理学家和数学家迈克尔·贝瑞推导出了一个公式,并将其添加到现有的关于效应的知识中,从而开发了一个创建透明“魔镜”的理论框架。
渥太华大学的研究小组负责人费利克斯·赫夫纳格尔(FelixHoefnagel)说:“我们创造的魔镜在肉眼看来完全是平的,但实际上有一个经过修改的表面,可以根据光线产生图像。”“如果你把它做得相对平滑,那么在很远的地方就可以看到创建的图像。”
在Optica中,Hufnagel及其同事描述了他们开发的一种制造透明液晶“仙女镜”的工艺,该工艺可以重现任何想要的图像。
Hufnagel说:“使用液晶来制造魔法窗户或镜子,有朝一日将允许一个可重新配置的版本来创造动态的艺术魔法窗户或电影。”“实现更大景深的能力也可以使这种方法对3D显示器有用,即使从不同距离观看也能产生稳定的3D图像。”
液晶是可以像普通液体一样流动的材料,但具有可以像固体晶体一样定向的分子。在他们的工作中,研究人员使用了一种已知制造工艺的改进版本,该工艺产生了一种特定的液晶图案,允许您在照明时创建所需的图像。
“在概念层面上,Berry开发的理论有助于确定这些液晶应如何定向,以创建长距离稳定的图像,”Hufnagel说。“我们使用平面光学元件和液晶图案,以及拉普拉斯贝瑞成像理论规定的轻微变化,让‘魔镜’在你透过它们时看起来正常或平坦。”
在制作了这样的镜子和窗户后,研究人员使用相机测量了这两种设备产生的光强度。当被激光束照射时,镜子和窗户都会产生可见的图像,即使它们与相机之间的距离发生变化,也能保持稳定。研究人员还表明,这些设备在被LED光源照亮时会产生图像,这对于在实际应用中使用该设计非常重要。
研究人员目前正致力于使用他们的方法来制造量子“魔法板”。
平面自旋轨道魔法板的工作原理
例如,两个板可以创建可用于研究新的量子成像协议的“纠缠”图像。研究人员还在探索使用无液晶方法制造“魔法窗户”的可能性。例如,使用介电超表面来创建这样的设备可以减少占用空间,同时提高吞吐量。
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