3D-tv met infraroodlasers

In Science (30 augustus) presenteren Amerikaanse fysici een zeer vernuftige, nieuwe methode voor 3D-tv, die direct is afgeleid van de ouderwetse kathodestraalbuis of televisie. De rol van de elektronenbundel die razendsnel over een fluorescerend scherm beweegt, is hierin overgenomen door een aantal onzichtbare, infrarode laserbundels.

Deze worden met behulp van bewegende spiegels door een glazen blokje bewogen, waarin zich speciale metaalionen bevinden. Alleen daar waar de laserbundels elkaar snijden, worden deze zo hoog aangeslagen dat ze licht uit gaan zenden.

Daarvoor zijn namelijk altijd minstens twee fotonen (van de juiste kleur) nodig. Door het snijpunt van de laserbundels op de juiste wijze te verplaatsen, kunnen allerlei figuren in drie dimensies worden weergegeven. Dat kan bovendien in kleur, omdat gebruik wordt gemaakt van drie verschillende soorten metaalionen, waarvan er een in het blauw, een in het groen en een derde in het rood uitzendt.

Het idee voor deze 3D-TV dateert al uit de jaren zeventig, maar kon toen nog niet praktisch gerealiseerd worden. In de eerste plaats waren er nog geen compacte lasers van de juiste kleur, en daarnaast waren er ook geen goede glassoorten beschikbaar, om als matrix te dienen voor de metaalionen. Op moleculaire schaal moet zon glas namelijk enorm stijf zijn, omdat anders de excitatie-energie van de lasers niet effectief wordt gebruikt: de aangeslagen metaalionen geven in zo'n geval hun energie niet af in de vorm van licht, maar laten deze in kleine porties weglekken naar de omgeving, die daardoor een beetje in trilling wordt gebracht. Met name het laserprobleem bleef lang het grootste struikelblok, maar samenwerking met een fabrikant van halfgeleiderlasers leidde uiteindelijk binnen een paar maanden tot een werkend prototype.Toch is men er nog lang niet. Zo is er voor de opbouw van hoogopgeloste, bewegende beelden in 3D een enorme hoeveelheid beeldpunten nodig, waarvan de coördinaten en de gewenste kleur met enorme snelheden moeten worden vertaald naar posities van de scanspiegels. Dat vergt een op dit moment niet beschikbare computerkracht. Verder is het moeilijk met lichtbundels een ondoorzichtige structuren weer te geven. Daar staat echter tegenover dat de zo verkregen beelden wel voor iedereen zichtbaar zijn. Wie wil zien wat er op dit moment al bereikt is kan op 'http: // www.sciencemag.org / science / feature / beyond / #downing' een filmpje bekijken van de eerste resultaten.