Système lumineux 3D en un tir
Des chercheurs de lUCLA, dirigés par le professeur Aydogan Ozcan, ont mis au point un système de projection dimages 3D instantanée. Publiée dans la revue Light Science & Applications, cette recherche présente une architecture hybride combinant un encodeur numérique et un décodeur optique passif à diffraction multicouche, tous deux optimisés conjointement par apprentissage profond. Cette approche permet de projeter simultanément des images distinctes sur des plans axiaux rapprochés en une seule capture, constituant une avancée majeure vers des écrans volumétriques compacts et haute fidélité. La technologie actuelle daffichage 3D et dholographie fait face à un problème de diaphonie. Lorsque les plans de profondeur sont très proches, la lumière se diffuse et altère la netteté des images. Pour résoudre ce verrou, l équipe a conçu un encodeur basé sur un réseau de neurones qui extrait les caractéristiques spatiales et fréquentielles de lensemble des images cibles. Ce système intègre ensuite les informations de profondeur pour générer un unique motif de phase. Lorsqu il traverse les surfaces structurées du décodeur passif, le faisceau lumineux est automatiquement orienté vers sa profondeur cible, tout en bloquant les interférences entre les plans. Les simulations numériques ont confirmé la capacité du système à distinguer des plans séparés par une distance de l ordre de la longueur d onde. La plateforme s avère également extensible, capable d encoder jusqu à vingt huit tranches axiales dans un seul motif. Des essais expérimentaux avec un prototype optique à deux plans ont validé ces résultats, montrant une correspondance précise avec les simulations et une nette supériorité par rapport aux systèmes sans décodeur. Cette technologie pourrait rapidement trouver des applications dans les interfaces de réalité augmentée et virtuelle, la microscopie volumétrique multi profondeur, la visualisation 3D en temps réel et le calcul optique. Les chercheurs prévoient de poursuivre leurs travaux en développant des décodeurs physiques multicouches, en élargissant le spectre lumineux utilisé et en adaptant le système à des hologrammes multivues. Cette étude, réalisée par une équipe de l UCLA et du California NanoSystems Institute, ouvre la voie à des dispositifs d affichage 3D compacts, économes en énergie et à haute résolution spatiale.
