3D-hologrammen, voorheen alleen te zien in sciencefictionfilms, kunnen binnenkort hun weg vinden naar consumententechnologie. Tot nu toe konden 3D-hologrammen op basis van de faseverschuivende holografiemethode worden vastgelegd met behulp van een grote, gespecialiseerde camera met een polarisatiefilter. Een Koreaanse onderzoeksgroep heeft echter zojuist technologie ontwikkeld waarmee hologrammen op mobiele apparaten, zoals smartphones, kunnen worden verkregen.

Het Korea Institute of Science and Technology (KIST, directeur Seok-jin Yoon) heeft onlangs aangekondigd dat een onderzoeksteam onder leiding van Dr. Min-Chul Park en Dr. Do Kyung Hwang van het Center for Opto-Electronic Materials and Devices, in samenwerking met een onderzoeksteam onder leiding van Prof. Seongil Im van de afdeling Natuurkunde aan de Yonsei University, was succesvol in het ontwikkelen van een fotodiode die de polarisatie van licht in het nabij-infraroodgebied detecteert zonder extra polarisatiefilters en daarmee de realisatie van een geminiaturiseerd holografisch beeld sensor voor digitale 3D-hologrammen, met behulp van de 2D-halfgeleidermaterialen:rheniumdiselenide en wolfraamdiselenide.

Fotodiodes, die licht omzetten in stroomsignalen, zijn essentiële componenten binnen de pixels van beeldsensoren in digitale en smartphonecamera's. De introductie van de mogelijkheid om de polarisatie van licht waar te nemen op de beeldsensor van een gewone camera, levert een verscheidenheid aan nieuwe informatie op, waardoor 3D-hologrammen kunnen worden opgeslagen. Eerdere polarisatiegevoelige camera's hebben een extra polarisatiefilter, enkele honderden micrometers groot, bevestigd aan een ultrakleine optische diode-beeldsensor, kleiner dan een micrometer. Ze konden dus niet worden geïmplementeerd in draagbare elektronische apparaten vanwege hun onvermogen om te worden geïntegreerd en geminiaturiseerd.

De onderzoeksgroep ontwikkelde een fotodiode door een n-type halfgeleider, rheniumdiselenide, te stapelen, die een verschil in lichtabsorptie vertoont afhankelijk van de lineaire polarisatiehoek van licht in het nabij-infrarood (980 nm) gebied, en een p-type halfgeleider, wolfraamdiselenide, dat geen verschil in fotorespons vertoont, afhankelijk van polarisatie, maar superieure prestaties mogelijk maakt. Het apparaat is uitstekend in de fotodetectie van verschillende golflengten, van ultraviolet tot nabij-infrarood, en is zelfs in staat om selectief de polarisatiekenmerken van licht in het nabij-infraroodgebied te detecteren. De onderzoeksgroep gebruikte het apparaat om een ​​digitale holografische beeldsensor te maken die polarisatiekenmerken registreert om met succes hologrammen vast te leggen.

Dr. Hwang van KIST zei:"Onderzoek naar het verkleinen en integreren van individuele elementen is nodig om uiteindelijk holografische systemen te miniaturiseren. De resultaten van ons onderzoek zullen de basis leggen voor de toekomstige ontwikkeling van geminiaturiseerde holografische camerasensormodules." Bovendien merkte Dr. Park op:"De nieuwe sensor kan zowel nabij-infrarood licht als voorheen niet-detecteerbaar zichtbaar licht verder detecteren, wat nieuwe mogelijkheden opent op verschillende gebieden, zoals 3D-nachtzicht, zelfrijden, biotechnologie en nabij- infrarood data-acquisitie voor het analyseren en herstellen van culturele activa." + Verder verkennen

Kleursorterende metalenses verhogen de beeldgevoeligheid