Válvula de luz de rejilla

La válvula de luz de rejilla ( GLV ) es una tecnología de "microproyección" que funciona mediante una rejilla de difracción ajustable dinámicamente . Compite con otras tecnologías de válvulas de luz , como el procesamiento digital de luz (DLP) y el cristal líquido sobre silicio (LCoS), para su implementación en proyectores de vídeo, como los televisores de retroproyección . El uso de sistemas microelectromecánicos (MEMS) en aplicaciones ópticas, conocidos como MEMS ópticos o estructuras micro-opto-electromecánicas (MOEMS), ha permitido combinar componentes mecánicos, eléctricos y ópticos a escala nanométrica.

Silicon Light Machines (SLM), en Sunnyvale, California, comercializa y licencia la tecnología GLV con las marcas comerciales en mayúsculas "Grated Light Valve" y GLV, anteriormente Grating Light Valve. ^{[ 1 ] [ 2 ]} La válvula difracta la luz láser mediante una matriz de diminutas cintas móviles montadas sobre una base de silicio. La GLV utiliza seis cintas como rejillas de difracción para cada píxel . Las señales electrónicas modifican la alineación de las rejillas, y este desplazamiento controla la intensidad de la luz difractada con una gradación muy suave.

La válvula de luz fue desarrollada inicialmente en la Universidad de Stanford , en California, por el profesor de ingeniería eléctrica David M. Bloom , junto con William C. Banyai , Raj Apte, Francisco Sandejas y Olav Solgaard , profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica de Stanford . En 1994, Bloom fundó la empresa emergente Silicon Light Machines para desarrollar y comercializar la tecnología. Cypress Semiconductor adquirió Silicon Light Machines en 2000 y vendió la empresa a Dainippon Screen. Antes de la adquisición por parte de Dainippon Screen, se publicaron varios artículos de marketing en EETimes, EETimes China, EETimes Taiwan, Electronica Olgi y Fibre Systems Europe, destacando las nuevas capacidades de fabricación de MEMS de Cypress Semiconductor. La empresa ahora es propiedad total de Dainippon Screen Manufacturing Co., Ltd. ^{[ 3 ]}

En julio de 2000, Sony anunció la firma de un acuerdo de licencia de tecnología con SLM ^{[ 4 ] [ 5 ]} para la implementación de la tecnología GLV en proyectores láser para grandes recintos, ^{[ 6 ]} pero en 2004 Sony anunció el proyector frontal SRX-R110 que utilizaba su tecnología SXRD basada en LCoS . SLM se asoció entonces con Evans & Sutherland (E&S). Utilizando la tecnología GLV, E&S desarrolló el proyector láser E&S, diseñado para su uso en domos y planetarios. ^{[ 7 ]} El proyector láser E&S se incorporó al sistema de proyección de domo Digistar 3 .

El dispositivo GLV está construido sobre una oblea de silicio y consta de filas paralelas de "microcintas altamente reflectantes" —cintas de unos pocos μm con una capa superior de aluminio— suspendidas sobre un espacio de aire configurado de tal manera que las cintas alternas (cintas activas se entrelazan con cintas estáticas) pueden ser accionadas dinámicamente. Las conexiones eléctricas individuales a cada electrodo de cinta activa permiten una actuación independiente. Las cintas y el sustrato son eléctricamente conductores, de modo que la deflexión de la cinta puede controlarse de forma analógica: cuando el voltaje de las cintas activas se ajusta al potencial de tierra, todas las cintas no se desvían y el dispositivo actúa como un espejo, de modo que la luz incidente regresa por el mismo camino. Cuando se aplica un voltaje entre la cinta y el conductor base, se genera un campo eléctrico que desvía la cinta activa hacia abajo, hacia el sustrato. Esta deflexión puede ser de hasta un cuarto de longitud de onda, creando así efectos de difracción en la luz incidente, que se refleja en un ángulo diferente al de la luz incidente. La longitud de onda de difracción viene determinada por la frecuencia espacial de las cintas. Dado que esta frecuencia espacial viene determinada por la máscara fotolitográfica utilizada para formar el dispositivo GLV en el proceso de fabricación CMOS , los ángulos de salida se pueden controlar con gran precisión, lo cual resulta útil para aplicaciones de conmutación óptica.

El cambio de la posición sin deflexión a la máxima deflexión de la cinta puede ocurrir en 20 nanosegundos, lo que supone un millón de veces más rápido que los dispositivos LCD convencionales y aproximadamente 1000 veces más rápido que la tecnología DMD de TI . Esta alta velocidad se logra gracias al pequeño tamaño, la reducida masa y el pequeño recorrido (de unos pocos cientos de nanómetros) de las cintas. Además, la ausencia de contacto físico entre los elementos móviles permite que la vida útil del GLV alcance los 15 años sin interrupciones (más de 210 mil millones de ciclos de conmutación).

La tecnología GLV se ha aplicado a diversos productos, desde televisores de alta definición basados ​​en láser hasta prensas de impresión offset de ordenador a plancha y componentes DWDM utilizados para la gestión de longitudes de onda. También se han investigado exhaustivamente las aplicaciones del dispositivo GLV en la fotolitografía sin máscara. ^{[ 2 ]}

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