全息3D顯示器是一項(xiàng)具有良好應(yīng)用前景的重要技術(shù)。然而，目前全息3D顯示器的視角受到現(xiàn)有策略的限制。在全息3D顯示器得到廣泛應(yīng)用之前，必須解決這一重大挑戰(zhàn)。 55fC~J<  
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在發(fā)表在《光：先進(jìn)制造》雜志上的一篇新論文中，由北京航空航天大學(xué)Qiong-Hua Wang教授領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種具有更寬視角的新型全息3D顯示器。 (P:<t6;+  
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擴(kuò)展全息3D顯示器視角的方法有很多。典型的方法包括使用基于空間光調(diào)制器(SLM)的時(shí)間或空間復(fù)用方法。但是，這些方法有局限性，例如對SLM刷新率的要求高，增加了系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性。 #e$5d>j(  
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另一種方法是控制體散斑場來生成全息3D圖像。這種方法有可能實(shí)現(xiàn)60°的顯示視角。此外，超大容量非周期光子篩和具有亞波長調(diào)制能力的超表面器件也被用于擴(kuò)大全息顯示系統(tǒng)的視角。 q1KZ5G)6GJ  
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這些方法在擴(kuò)大全息3D顯示的視角方面顯示出了希望。然而，仍有挑戰(zhàn)需要解決，例如對高速SLM的需求和對緊湊系統(tǒng)的需求。需要繼續(xù)研究開發(fā)更寬視角和更低成本的全息3D顯示器。 ZG&>:Si;  
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液晶器件為開發(fā)全息3D顯示器提供了新的機(jī)會(huì)。這些器件具有偏振選擇性和可調(diào)電壓的優(yōu)勢，可用于擴(kuò)大全息3D顯示器的視角。 Xx>X5Fy  
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例如，研究人員使用了基于液晶聚合物的達(dá)曼光柵來擴(kuò)大全息近眼3D顯示器的視角。其他研究人員使用了液晶透鏡來實(shí)現(xiàn)全息變焦顯示。2022年，將可調(diào)諧液晶光柵應(yīng)用于全息顯示系統(tǒng)，系統(tǒng)的視角達(dá)到57.4°。 /PSd9N*=y  
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然而，在之前提出的系統(tǒng)中，圖像點(diǎn)的衍射并沒有完全達(dá)到SLM的最大衍射范圍。這意味著該技術(shù)仍有改進(jìn)的空間。 Y<%@s}zc  
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提出了一種大視角全息3D顯示系統(tǒng)。該系統(tǒng)的核心包括加載大尺寸全息圖的SLM和液晶光柵。提出了一種最大衍射調(diào)制方案來擴(kuò)大視角。 }xh$T'M8  
對于一個(gè)3D物體，在SLM的有限衍射條件下，通過確定重建圖像的有效視場面積，可以獲得每個(gè)圖像點(diǎn)的最大衍射條紋�；�于此，提出了大尺寸全息圖的計(jì)算方法。液晶光柵具有特殊的結(jié)構(gòu)，可以提供重建圖像的二次衍射，實(shí)現(xiàn)全息視角的連續(xù)擴(kuò)展。 yL-YzF2  
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提出的最大衍射調(diào)制方案使系統(tǒng)的視角得到了很大程度的擴(kuò)大。所提出的方法具有良好的顯示效果和廣泛的應(yīng)用前景。 t,+nQ9  
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綜上所述，提出了一種大視角全息3D顯示系統(tǒng)。該方法包括兩個(gè)關(guān)鍵組件：SLM和液晶光柵。通過假設(shè)SLM的最大衍射角為每個(gè)圖像點(diǎn)的有限衍射調(diào)制范圍，可以獲得大尺寸的全息圖。然后使用液晶光柵對重建圖像進(jìn)行二次衍射調(diào)制，從而使全息視角不斷擴(kuò)大。 F}/S:(6LF2  
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理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所提出的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了73.4°的大視角。這比之前提出的全息3D顯示系統(tǒng)(視角小于60°)有顯著的改進(jìn)。所提出的系統(tǒng)有望促進(jìn)全息3D顯示在教育、娛樂和醫(yī)學(xué)等廣泛領(lǐng)域的應(yīng)用。 Tq[kl'_  
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