體驗過AR眼鏡的人都知道，這項技術(shù)還沒有準備好成為我們?nèi)粘Ｉ�活的一部分。研究人員一直在努力完善高性能增強現(xiàn)實（AR）眼鏡，但仍有許多挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)AR眼鏡的一個主要問題是，在您實際看到的外部場景和您想要可視化的上下文信息之間，在質(zhì)量和亮度方面存在權(quán)衡。

像谷歌眼鏡這樣的早期解決方案，使用了多個笨重的光學組件，這些組件部分反射，部分透射，以混合真實世界和背景場景，導致了兩個場景的視覺模糊和扭曲。

AR眼鏡需要完美融合了外部環(huán)境和人眼的上下文信息，在許多應用中都非常有用。作為一種平視顯示器，該技術(shù)可以為駕駛汽車的人提供導航指示，或?qū)�傳感器的�?shù)據(jù)傳送給駕駛飛機的飛行員。作為頭戴式顯示器，該技術(shù)可以使外科醫(yī)生和士兵以前所未有的輕松和高效查看與其手頭任務(wù)相關(guān)的信息。

AR眼鏡所需的玻璃不僅需要在幾乎整個可見光譜上保持高度透明，允許對外部世界進行未衰減和未失真的視覺，還需要作為一個高效透鏡，將微型投影儀中的光線聚焦到人眼中，形成與外部真實場景相伴隨的視覺環(huán)境。

新型波長選擇性波前成形玻璃

哥倫比亞一公司的研究人員報告說，他們現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)明了這種玻璃。該團隊研制出了一種平面光學設(shè)備，該設(shè)備只聚焦少數(shù)選定的窄帶光顏色，同時對絕大多數(shù)光譜中的非選定光保持透明。相關(guān)研究成果發(fā)表在《光學：科學與應用》（Light:Science & Applications）。

使用多功能非局部超表面作為光學透視透鏡的AR眼鏡

研究的負責人Yu說：“我們已經(jīng)制造了一種非常酷的平板光學設(shè)備，它看起來像一塊簡單的玻璃一樣完全透明，直到你用正確波長的光束照射到它上面，然后設(shè)備突然變成透鏡。對我來說，這就像光學魔法。”

超表面

Yu的團隊開發(fā)了基于超表面超薄光學元件的平面光學器件，以控制光在自由空間和光波導中的傳播。超表面是由二維（2D）陣列的設(shè)計散射體組成的，稱為“光學天線”，是一種具有納米尺度尺寸的微型天線。

超表面的主要特征是光學散射體在光學上都是不同的。它們散射的光可以具有不同的振幅、相位或偏振，因此超表面可以引入空間變化的光學響應，從而以極其靈活的方式控制光。因此，超表面可以實現(xiàn)傳統(tǒng)上需要占用空間更大的3D光學組件或設(shè)備的功能，例如聚焦或控制光束，或在集成光子芯片上切換光學信號。