אפיון אניזוטרופי הרותחת מצב מאפננים עבור Holovideo

רוב טכנולוגיות תצוגה הולוגרפית, כגון שסתומי אור pixelated כמו גם התקני MEMS וגל בתפזורת מאפנני acousto האופטי, הן מורכבות מכדי לאפשר השתתפות רחבה בהתפתחותם. מאפנני pixelated, במיוחד אלו עם שכבות מסנן ומטוסים בחזרה פעילים עשויים לדרוש עשרות צעדי דפוסים לבנות ⁵ עשויים להיות מוגבלים על ידי אוהד-אאוט ^6. ככל שמספר של דפוסי שלבים גבוהים יותר את המורכבות המכשירות, ואת דוק פרוטוקול הייצור חייב להיות על מנת להשיג תשואת מכשיר סבירה ^7. מאפנני acousto האופטי גורף-גל לא להשאיל את עצמם רקיק תהליכים המבוססים ^8,9. מאפננים דולף מצב אניזוטרופי, לעומת זאת, דורשים רק שני צעדי דפוסים לפברק ולנצל טכניקות microfabrication סטנדרטיות יחסית ^10,11. גברת הנגישות של תהליכים אלה מאפשרת כל מוסד עם מתקני ייצור צנועים להשתתף בפיתוח של hטכנולוגיית תצוגת וידאו olographic ^12.

הפשטות של ייצור מכשיר יכולה להיות מתעתעת, לעומת זאת, כמו על התפקוד התקין של ההתקן תלוי מאוד על בגלבו אשר חייב להימדד בזהירות מותאמת כדי להשיג את מאפייני מכשיר הרצויים. לדוגמא, אם מוליך הגל הוא עמוק מדי, את רוחב הפס המבצעי של המכשיר ייסגר ^13. אם מדריך הגל הוא רדוד מדי, ייתכן שהמכשיר לא עובד לתאורת אדום. אם מוליך הגל הוא מרותק זמן רב מדי, את הצורה של פרופיל העומק של מוליך הגל תהיה מעוותת, ואת המעברים האדומים, ירוק וכחול לא יכולים לשבת סמוכים בתחום התדר ^14. בעבודה זו המחברים מציגים את הכלים והטכניקות לבצע אפיון זה.

אפנן המצב הדולף מורכב פרוטון החליף מוליך גל indiffused על פני השטח של פיזואלקטריים, X-לחתוך מצע niobate ליתיום ^15,16. בקצה אחדשל מוליך הגל הוא מתמר interdigital אלומיניום, ראה איור 1. אור מוחדר מוליך הגל באמצעות מצמד פריזמה ^17. מתמר מכן משיקה משטח גלים אקוסטיים אשר אינטראקציה contralinearly עם אור מוליך גל לאורך ציר ה- y. זוגות אינטראקציה זו הנחתת אור למצב דולף אשר דולף החוצה של מוליך הגל לתוך בתפזורת ולבסוף יוצא המצע מהקצה להתמודד ^18,19. אינטראקציה זו גם מסובבת את הקיטוב מן האור מודרך מקוטב TE כדי TM מקוטב אור במצב דולף. דפוס גל אקוסטי השטח הוא הולוגרמה, וזה מסוגל סריקה בעיצוב אור הפלט כדי ליצור תמונה הולוגרפית.

מוליך הגל נוצר על ידי חילופי פרוטון. ראשית, אלומיניום מופקד על פני המצע. ואז האלומיניום הוא בדוגמת צילום lithographically וחרוטים לחשוף אזורים של המצע היכולת להפוך לערוץ מוליך גל. האלומיניום נותר משמש קשהמסכה. המצע הוא שקוע בתוך להמס של חומצה בנזואית משנה מדד השטח באזורים החשופים. המכשיר מוסר, ניקה מרותק בתוך תנורי מופל. העומק הסופי של מוליך הגל קובע את מספר מעברי מצב הדולפים. עומק מוליך הגל גם מקובע את התדירות של כל מעברים מודרכים אל מצב עבור כל צבע ^4.

מתמר האלומיניום נוצרים על ידי שיגור. לאחר בגלבו נוצרות, אלקטרוני קרן להתנגד הוא הסתובב על גבי המצע. מתמר interdigital הוא בדוגמת עם אלומת אלקטרונים כדי ליצור מתמר צייצה נועד לענות על הלהקה 200 מגה-הרץ אחראית על בקרת צבע בהתקנים מוליך גל. תקופת אצבע נקבעת על ידי Λƒ = v שם, Λ, היא התקופה אצבע, v, היא מהירות הקול ב המצע, ƒ, הוא תדר רדיו (RF). המתמר יהיה עכבה שחייבת להתקיים כדי 75 אוהם עבור תפעול יעיל ^20.

<p class = "jove_content"> מודרך לאינטראקציה מצב דולפים מתרחשת בתדרים שונים עבור אורכי גל שונים של אור תאורה וכתוצאה מכך אדום, ירוק, וכחול בהיר ניתן לשלוט בתחום התדר. תבנית גל המשטח אקוסטי מופקת על ידי אות RF נשלחה מתמר interdigital. ה- RF של אות קלט לתרגם תדרים מרחביים על דפוס גל אקוסטי השטח. מוליך גל יכול להיות מפוברק כך אותות בתדר נמוך לשלוט לטאטא זוויתי משרעת של אור אדום אך התדרים באמצע לשלוט באור ירוק תדרים גבוהים לשלוט באור כחול. המחברים זיהו סט של פרמטרים מוליכים גל המאפשרים כל השלוש אינטראקציות אלה להיות נפרדים ובצמוד בתחום התדר כך כל שלושת הצבעים ניתן לשלוט עם אות אחת 200 MHz, אשר הוא רוחב הפס המקסימאלי של יחידות עיבוד גרפיקת סחורות ( GPUs).

על ידי התאמת רוחב הפס של ערוץ GPUלזה של אפנן מצב דולף, המערכת הופכת מקבילה לחלוטין ניתן להרחבה. על ידי הוספת זוגות מתאימות רוחב פס של GPUs וערוצים אפננו מצב דולפים, אפשר לבנות מציג הולוגרפית של גודל שרירותי.

לאחר שהמכשיר נוצר, זה מאופיין בקפידה על מנת לוודא כי תדרי מעבר מצב מודרך אל הדולף מתאימים בקרת תדר של צבע. ראשית, את המיקום של המצב המודרך נקבע על ידי מצמד פריזמה מסחרי לאשר כי המוליך הגל יש את העומק המתאים ואת המספר הנכון של מצב מודרך. ואז, לאחר מכשירים מורכבים וארוזים, הם ממוקמים בתוך מצמד פריזמה מנהג הממפה את תדרי קלט של האור הפלט הסרוק. כתוצאת הנתונים נותנים את תגובת תדר הקלט ותגובת הפלט זוויתי עבור אור אדום, ירוק וכחול עבור המכשיר להיבדק. אם ההתקן כבר מפוברק כראוי, תגובת קלט המכשיר תופרדתדירות תגובת הפלט תהיה חופפי זווית. כאשר זה הוא אשר, המכשיר מוכן לשימוש צג וידאו הולוגרפי.

המדידות הראשונות תתקיימנה לפני שהמכשיר כבר ארוזים. עומק מוליך הגל נקבע על ידי מצמד פריזמה מסחרי. ניתן להשיג זאת רק עם גל תאורה אחד (בדרך כלל 632 ננומטר אדום) אך המחברים שינית מצמד פריזמה מסחרי שלהם כדי לאפשר לו לאסוף מידע מצב עבור אור אדום, ירוק וכחול. לאחר אריזה, המכשיר עובר מדידה שנייה מצמד פריזמה מנהג אשר רשום אור פלט מוסח כפונקציה של RF קלט. תיאור מפורט של מדידות אלה כדלקמן. צעדי ייצור הם גם נתונים.