Японские ученые разработали способ создания полноцветной голограммы. Он основан на использовании плазмонов — квазичастиц, которые представляют собой коллективные колебания свободного электронного газа. С помощью этого метода возможно создание голографических мониторов — подобных тем, что использовали герои «Звездных войн», да еще и полноцветных.

Как мы помним, в основе записи голограммы лежит процесс интерференции двух световых волн с похожей частотой. В процессе возникает следующая ситуация — в определенной области пространства складывают две волны. Одна из них идет непосредственно от источника (опорная волна), а другая отражается от объекта записи (объектная волна). Если в этой самой интерференционной области поместить, например, фотопластинку, то на ней возникает сложная картина полос потемнения, которые соответствуют распределению электромагнитной энергии в этой области пространства.

После же данную пластинку нужно осветить волной, близкой к опорной. При этом пластинка преобразует ее в волну в волну, близкую к объектной. Таким образом, мы будем видеть (с той или иной степенью точности) такой же свет, какой отражался бы от объекта записи. То есть объемную картинку.

В современных условиях при создании для записи изображений на тонкую пленку из серебра используются два лазера. Они воздействуют на пластинку с обеих сторон. Неудивительно, что при такой технологии запечатленная в объеме картинка всегда будет того же цвета, что и отражающий лазер. И она всегда монохромная (чаще всего синяя или зеленая).

Однако недавно японские ученые из Лаборатории нанофотоники Института физико-химических исследований RIKEN смогли разработать метод создания полноцветных голограмм. Для этого они использовали совершенно другой тип пленки для записи картинки. Во-первых, она состоит из трех слоев. Во вторых, ее поверхность неровная, а волнообразная.

Для чего же нужны все эти хитрости? Три слоя — для того, чтобы при воспроизведении голограммы можно было отражать свет трех базовых цветов, то есть красного, зеленого и синего (RGB). Принцип достаточно прост — если проводить запись с помощью белого света, то он сможет разместить в каждом из этих трех слоев изображение, выполненное в одном из трех цветов. Соответственно, при наложении этих изображений получится нормальная многоцветная картинка.

Несмотря на более сложную структуру, эта пленка является достаточно тонкой. Устроена она следующим образом: средний 55-нанометровый слой серебра накрыт с одной стороны тонкой светочувствительной пленкой, а с другой — слоем диоксида кремния. Общая толщина всей конструкции не превышает нескольких сот нанометров.

Ну, а почему поверхность не гладкая, а волнистая? Всего лишь потому, что для записи изображения исследователи решили использовать так называемые поверхностные плазмоны. Напомним: плазмонами называются гипотетические квазичастицы, которые представляют собой коллективные колебания свободного электронного газа.