Em óculos de realidade aumentada, a imagem produzida por uma pequena tela precisa chegar até o olho sem esconder o mundo real. Uma solução consiste em injetar a luz em uma placa transparente. Ela viaja então pelo interior dessa placa por reflexões sucessivas, como em uma fibra óptica, antes de ser direcionada para o olho.
O problema vem principalmente das cores. Uma imagem completa combina vermelho, verde e azul, mas cada cor não reage exatamente da mesma maneira. Por isso, os pesquisadores fabricaram três redes holográficas distintas, cada uma destinada a uma dessas cores. Essas estruturas microscópicas desviam a luz em uma direção escolhida.
As três redes são empilhadas no mesmo guia. Cada uma recebe a cor para a qual foi projetada e, em seguida, a envia para a placa. Assim, os três componentes podem viajar juntos e recompor uma imagem colorida.
Para compreender a importância disso, também é preciso analisar sua fabricação. Empilhar várias camadas ópticas normalmente exige um posicionamento muito preciso. Um pequeno deslocamento pode perturbar o percurso das diferentes cores. A equipe utilizou um método de registro de hologramas que forma as redes diretamente na posição prevista, sem precisar alinhar separadamente cada camada após sua fabricação.
Outra particularidade é que essa fabricação não requer um prisma durante o registro dos hologramas. Os pesquisadores afirmam ter produzido o guia completo usando apenas dois lasers. O processo baseia-se em uma configuração óptica que permite registrar sucessivamente as três redes vermelha, verde e azul, mantendo seu alinhamento.
O protótipo de laboratório transmitiu então uma informação colorida através do guia. O experimento confirma, portanto, que as três camadas podem funcionar juntas em um mesmo sistema. O estudo destaca sobretudo uma alta eficiência de difração, ou seja, uma boa capacidade de as redes enviarem a luz na direção desejada, em vez de deixá-la se perder.
Na prática, um melhor aproveitamento da luz pode ajudar a obter uma imagem visível sem aumentar a potência da fonte. Esse aspecto é importante para óculos alimentados por bateria, nos quais o consumo de energia, o tamanho e a luminosidade estão diretamente relacionados.
O próximo passo será integrar essa arquitetura a sistemas de visualização próximos aos olhos mais desenvolvidos. Os pesquisadores já dispõem de um protótipo colorido, mas a transformação em um produto portátil exigirá considerar, entre outros fatores, o campo de visão, a qualidade da imagem e as limitações de fabricação em maior escala.