Исследователи японской компании TDK создали фотонный чип на тонкой плёнке ниобата лития. Напряжение позволяет ему управлять красным, зелёным и синим лазерным светом. О результатах 20 октября 2026 года сообщило SPIE. По данным авторов, полоса модуляции чипа составила 10 ГГц, а энергопотребление системы могло быть более чем на 75% ниже, чем у обычной схемы.

Как чип смешивает три цвета

За каждый цвет отвечает свой интерферометр Маха — Цендера. Он разделяет световой поток на части, а затем соединяет их снова. Напряжение меняет интенсивность света в канале. После этого волноводный мультиплексор сводит красный, зелёный и синий потоки в один луч.

В обычных системах яркость регулируют, меняя ток лазерного диода. В разработке TDK за интенсивностью света отвечает отдельная фотонная схема. Исследователи сообщают, что благодаря этому цвет можно переключать быстрее, не поддерживая высокий ток лазеров. Представим три цветных фонаря, направленных в общий световод: чип по отдельности меняет яркость каждого, а затем объединяет их свет. Это условное сравнение, а не описание проведённого опыта.

Во время испытаний команда управляла каждым цветовым каналом отдельно и получила полноцветный выход. Чип также соединили с MEMS-зеркалом, миниатюрным зеркалом с электромеханическим управлением, которое сканирует луч. Опыт показал, что схема работает в составе лазерной сканирующей системы. Он не подтверждает, что компактные очки или дисплей уже готовы.

По сообщению авторов, полоса модуляции 10 ГГц достаточна для изображения с разрешением 4K и выше. Однако описание исследования не содержит параметров полноцветного изображения и подробностей сравнения энергопотребления. Исследователи отмечают и другую проблему: часть света теряется в волноводах и при объединении цветов. Дальше они планируют уменьшать эти потери.

Описание работы опубликовано в журнале Advanced Photonics Nexus. Подробнее о подготовке научных статей.

Схема принципа работы фотонного чипа: регулировка трёх цветовых каналов напряжением, объединение света и его сканирование MEMS-зеркалом

Фото: blickpixel / Pixabay