Оптический волновод, способный вытеснять четырехмерное световое поле

Кто-нибудь изобрел оптический волновод, который может «перекачивать» сцену из одного места в другое без изменений? Точнее, я хочу сместить (и/или повернуть) 4D-световое поле.

Оптический волновод — это электромагнитный волновод, предназначенный для работы в видимом диапазоне длин волн.

Световое поле — это концепция компьютерной графики, которая представляет интенсивность RGB и направления фотонов в заданном линейном диапазоне трехмерной комнаты.

Весь свет в комнате можно описать как 5D световое поле: значение RGB для каждого образца по 5 измерениям:

  1. тета (направление по компасу)
  2. фи (наклон)
  3. х (+х = справа)
  4. у (+у = вниз)
  5. z (+z = в сцену)

Пятимерное световое поле, снятое вдоль трехмерного линейного участка, остается пятимерным световым полем. Но 5D-световое поле, сэмплированное вдоль линейного участка 2D (например, апертуры камеры, глаза или дисплея), получается как 4D-световое поле.

Таким образом, этот гипотетический «волновод светового поля» можно также охарактеризовать как «идеальный перископ» или «волоконную оптику для изображений». Вы можете использовать один из них, например, для создания окна между любыми двумя комнатами, даже если они находятся далеко друг от друга.

Любые идеи о том, как сделать один из них? Не говорите камера светового поля -> потоковое видео -> дисплей светового поля, потому что я уже работаю над этим. ;)

Ответы (1)

Есть некоторые работы, впервые созданные Надером Энгета и Марио Сильвейринья. Основная идея состоит в том, чтобы сделать волновод из среды, проницаемость которой ε близка к нулю, что в принципе допускает своего рода «классическое туннелирование», поскольку фазовая скорость в среде очень велика. Скажем, транспортировать световое поле в неизменном виде от одного конца волновода к другому.

Это было экспериментально продемонстрировано для микроволн, но я сомневаюсь, что в ближайшем будущем это будет возможно с видимыми длинами волн.

Вот некоторые документы, которые вы могли бы прочитать:

  • Сильвейринья и Энгета (2006). Туннелирование электромагнитной энергии через субволновые каналы и изгибы с использованием материалов с ε, близким к нулю. физ. Преподобный Летт. 97, 157403. http://prl.aps.org/abstract/PRL/v97/i15/e157403 (оригинальный документ).
  • Лю, Ченг, Хэнд, Мок, Цуй, Каммер, Смит (2008). Экспериментальная демонстрация электромагнитного туннелирования через почти нулевой эпсилон-метаматериал на микроволновых частотах. физ. Преподобный Летт. 100, 023903. http://prl.aps.org/abstract/PRL/v100/i2/e023903 (Экспериментальная демонстрация микроволн с использованием метаматериалов, то есть материалов с повторяющимися структурами, размер которых меньше длины волны.)
  • Эдвардс, Алу, Янг, Сильвейринья, Энгета (2008). Экспериментальная проверка эпсилон-близкой к нулю связи метаматериала и сжатия энергии с использованием микроволнового волновода. физ. Преподобный Летт. 100, 033903. http://prl.aps.org/abstract/PRL/v100/i3/e033903 (опубликованная всего через неделю после вышеупомянутой статьи, это еще одна экспериментальная демонстрация микроволн, использующая другой подход. Вместо использования метаматериалов, они работают с волноводом в его точке отсечки.Это делает эффект строго монохроматическим, я думаю, но волновод намного проще и дешевле в изготовлении.)
  • Сильвейринья и Энгета (2009). Транспортировка изображения через субволновое отверстие. физ. Преподобный Летт. 102, 103902. http://prl.aps.org/abstract/PRL/v102/i10/e103902 (теоретическая статья, описывающая перенос того, что вы называете световым полем).
  • Сильвейринья и Энгета (2012). Отбор и сжатие электромагнитных волн через субволновые сверхузкие области или отверстия. физ. Rev. B 85, ​​085116. http://prb.aps.org/abstract/PRB/v85/i8/e085116 (Последние обновления — я не был в курсе каких-либо событий после 2009 года, поэтому я не совсем уверен, что нового здесь.)