亚州色图 LAM|基于最大衍射调制的大视角全息3D表露系统

苹果首款头显开采Vision Pro的发布将耗尽市集关于虚构现实（VR）、增强现实（AR）和混杂现实（MR）的热心推向了又一个岑岭。3D表露技艺是终了VR/AR/MR的中枢技艺之一。在3D表露技艺中亚州色图，全息3D表露技艺不错提供东说念主眼所需的扫数深度信息，终了设身处地的惬意不雅看体验，是一种很有后劲的真3D表露技艺。但是，现存的全息3D表露大宗存在视场角小的问题，大大终结了其应用。

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鉴于此，北京航空航天大学王琼华考验盘考团队建议了一种基于最大衍射调制的大视角全息3D表露系统。在该系统中，盘考东说念主员基于空间光调制器的最大衍射调制建议了一种大尺寸全息图谋略纪律，并旁边结构优化的液晶光栅进行二次衍射调制，灵验扩大了全息3D表露的视角。该系统有望促进全息3D表露在耕种医疗、文化艺术和国防安全等限制的应用。

 

当今，该后果以“Large viewing angle holographic 3D display system based on maximum diffraction modulation”为题发表在Light: Advanced Manufacturing上。北京航空航天大学的王迪副考验和博士生李楠楠为该论文共同第一作家，储繁博士后和王琼华考验为通信作家。

 

盘考配景

理思的全息3D表露技艺概况提供大视角、全彩色和低散斑噪声的不雅看体验。但是亚州色图，受空间光调制器像素间距和尺寸的终结，全息3D表露的视角难以得志践诺不雅看需求。有盘考者建议了时候复用或空间复用纪律来扩大全息表露的视角，但是时候复用法对空间光调制器的刷新率条目较高，空间复用法需要较为复杂的系统进行3D表露，齐存在一定的局限性。还有盘考者建议了旁边柱面全息图或球面全息图来经管视角小的艰难，但是由于现存的空间光调制器难以终了非平面的结构，因此该决策的应用难度较大。如今，何如终了结构绵薄和造价便宜的大视角全息3D表露系统成为了全息3D表露亟待经管的重要问题之一。

 

革命盘考

鉴于上述问题，盘考东说念主员建议了一种基于最大衍射调制的大视角全息3D表露系统。如图1所示，该系统的中枢调制元件主要包括空间光调制器和液晶光栅。为了最大化旁边空间光调制器的衍射调制才智，盘考东说念主员建议了大尺寸全息图谋略纪律。此外，盘考东说念主员还计算了一种结构优化的液晶光栅，用以对全息再现像进行二次衍射调制，从而进一步扩大全息3D表露系统的视角。最终，所提系统终理解不雅看视角为73.4°的大视角全息3D表露。

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图1 基于最大衍射调制的大视角全息3D表露系统的表露图

大视角全息3D表露的终了旨趣如图2所示。在传统的全息图记载经过中，当物体尺寸、衍射距离和不雅看距离等参数敬佩时，全息再现像的衍射角并未整个达到空间光调制器的最大衍射角。在所提系统中，空间光调制器的最大衍射角记为j，为了扩大视角，使全息再现像的每一个像点在衍射时齐达到空间光调制器的最大衍射角，盘考东说念主员对每个像点的最大干预图进行谋略，进而将扫数像点的干预图类似，生成大尺寸的全息图，同期膨胀空间光调制器的尺寸。因此，基于大尺寸全息图的全息再现像的不雅看视角比传统全息图的不雅看视角大。

图2 大视角全息3D表露的终了旨趣图

此外，盘考东说念主员计算并制作了结构优化的液晶光栅来对全息再现像进行二次衍射调制，以进一步进步全息再现像的视角。如图3所示，当对液晶光栅上的电极施加电压时，在像素电极与世界电极之间酿成了稀奇电场散播。该电场会引导液晶分子的指向矢发生偏转，酿成中心对称的梯度折射率散播。此时，入射到液晶层上的光芒发生衍射，全息再现像被二次衍射调制，产生N个二次衍射像。在敬佩全息再现像的尺寸和衍射距离后，通过计算液晶光栅的参数，不错终了不雅看视角的长入扩大。所建议的全息3D系统的视角被扩大为2φ×N。当今该液晶光栅不错终了9个级次的均匀衍射，在不影响全息再现像质地的情况下终理解73.4°的不雅看视角。

图3 液晶光栅的结构表露图