【光電前沿】全息3D顯示實現(xiàn)突破

局部放大圖像顯示了彩色液晶光柵的具體結(jié)構(gòu)

    全息顯示技術(shù)為真正的3D顯示提供了終極解決方案，在增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實方面具有巨大潛力。全息三維顯示在從醫(yī)療到軍事等眾多應(yīng)用領(lǐng)域都非常受歡迎。然而，由于現(xiàn)有技術(shù)的限制，要同時實現(xiàn)大視角和高保真色彩重建是挑戰(zhàn)性的。全息3D顯示器的顏色和視角主要取決于激光的波長和當(dāng)前空間光調(diào)制器的像素尺寸。傳統(tǒng)系統(tǒng)中不可避免的色差和窄視角嚴(yán)重影響了全息顯示效果，阻礙了全息三維顯示在許多領(lǐng)域的應(yīng)用。

    北京航空航天大學(xué)王瓊?cè)A教授領(lǐng)導(dǎo)的團隊在《Light: Science & Applications 》上發(fā)表的一篇新論文中，報道了一種基于彩色液晶光柵的大視角3D顯示系統(tǒng)。他們開發(fā)的系統(tǒng)顯示50.12°的彩色視角，是使用單一空間光調(diào)制器的傳統(tǒng)系統(tǒng)的 7 倍。

    研究人員利用一種特殊設(shè)計的彩色液晶光柵，對入射的RGB光具有相同的衍射角，通過二次衍射來放大視角。彩色液晶光柵在一個液晶單元中具有三個不同間距區(qū)域，分別對應(yīng)于不同波長的入射光。

    此外，研究團隊提出了一種無色差全息圖生成方法，與彩色液晶光柵相配合，實現(xiàn)大視角彩色顯示。使用這一新系統(tǒng)，可以在沒有色差的情況下生動地重建3D彩色物體，并可以從大視角觀看。

    該系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)全息3D顯示系統(tǒng)視角小、色差嚴(yán)重的問題，在醫(yī)療、工業(yè)等領(lǐng)域具有良好的顯示效果和廣闊的應(yīng)用前景。