Des images en 3D qui flottent dans l'espace

Une équipe japonaise vient de mettre au point une technique capable de créer une image en trois dimensions à plusieurs mètres de distance. Ce n'est ni un hologramme ni une astuce faisant appel à des lunettes spéciales : les points lumineux sont bien réels et semblent flotter dans l'air.

Des petites bulles de plasma, créées à l'aide d'un laser, transforment l'air ambiant en écran à trois dimensions.

Mais ses applications resteront à jamais inaccessibles au grand public car la méthode consiste à focaliser un puissant rayonnement laser infrarouge sur chaque point pour transformer localement l'air ambiant en plasma. Traversant l'image par inadvertance, un être humain serait gravement brûlé…

Le principe de base n'est pas nouveau. On sait depuis longtemps allumer un point lumineux à distance en focalisant le rayonnement d'un laser. Au point de convergence de rayons, les photons communiquent suffisamment d'énergie aux atomes pour séparer les électrons des noyaux. On obtient un plasma. Quand ils rejoignent un noyau, les électrons restituent l'énergie en émettant un photon. C'est le principe des tubes au néon et des aurores boréales. Les militaires, eux, espèrent toujours en faire une arme.

Un laser pulsé envoie, à raison de 100 tirs par seconde, un large faisceau infrarouge. Là où la lentille fait converger les rayons, l'air ambiant devient une petite sphère de plasma lumineux. Deux miroirs dirigent le faisceau selon deux axes, horizontaux sur le schéma. Le positionnement sur le troisième axe, ici vertical, est obtenu en faisant avancer ou reculer la lentille.

Balayage au laser

L'équipe japonaise, issue du National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) et l'université de Keio, en collaboration avec une entreprise privée, Burton Inc., est parvenue, elle, à allumer plusieurs points. Son laser pulsé tire à 100 Hz, c'est-à-dire à raison de cent fois par seconde. Entre chaque tir, deux petits miroirs bougent, envoyant le rayonnement laser en différents points. La petite durée de vie de la bulle de plasma suffit pour qu'elle persiste jusqu'au balayage suivant.

Dans cette première version, le résultat n'était qu'une image en 2D. Encore un petit effort et l'équipe a mis au point un dispositif pour passer à la 3D. Un faisceau laser de qualité améliorée traverse une lentille mue par un moteur électrique rapide qui fait varier la distance focale. Le rayonnement converge donc plus ou moins loin, ce qui ajoute une dimension.

Voilà donc la méthode au point. Reste à en faire un appareil vendable. Les lasers infrarouge de puissance coûte cher et leur utilisation plutôt dangereuse. Par ailleurs, les points lumineux ne peuvent qu'être blancs et la résolution plutôt faible. Les publicitaires seraient peut-être intéressés…

Source : Futura-Sciences