【光电前沿】全息3D显示实现突破

局部放大图像显示了彩色液晶光栅的具体结构

    全息显示技术为真正的3D显示提供了终极解决方案，在增强现实和虚拟现实方面具有巨大潜力。全息三维显示在从医疗到军事等众多应用领域都非常受欢迎。然而，由于现有技术的限制，要同时实现大视角和高保真色彩重建是挑战性的。全息3D显示器的颜色和视角主要取决于激光的波长和当前空间光调制器的像素尺寸。传统系统中不可避免的色差和窄视角严重影响了全息显示效果，阻碍了全息三维显示在许多领域的应用。

    北京航空航天大学王琼华教授领导的团队在《Light: Science & Applications 》上发表的一篇新论文中，报道了一种基于彩色液晶光栅的大视角3D显示系统。他们开发的系统显示50.12°的彩色视角，是使用单一空间光调制器的传统系统的 7 倍。

    研究人员利用一种特殊设计的彩色液晶光栅，对入射的RGB光具有相同的衍射角，通过二次衍射来放大视角。彩色液晶光栅在一个液晶单元中具有三个不同间距区域，分别对应于不同波长的入射光。

    此外，研究团队提出了一种无色差全息图生成方法，与彩色液晶光栅相配合，实现大视角彩色显示。使用这一新系统，可以在没有色差的情况下生动地重建3D彩色物体，并可以从大视角观看。

    该系统解决了传统全息3D显示系统视角小、色差严重的问题，在医疗、工业等领域具有良好的显示效果和广阔的应用前景。