全息3D顯示器是一項具有良好應用前景的重要技術。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顯示器得到廣泛應用之前，必須解決這一重大挑戰(zhàn)。 ? j8S.d~  
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在發(fā)表在《光：先進制造》雜志上的一篇新論文中，由北京航空航天大學Qiong-Hua Wang教授領導的科學家團隊開發(fā)了一種具有更寬視角的新型全息3D顯示器。 fu]mxGPc  
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擴展全息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制器(SLM)的時間或空間復用方法。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)的成本和復雜性。 *dw6>G0U  
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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制能力的超表面器件也被用于擴大全息顯示系統(tǒng)的視角。 j68_3zpl  
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這些方法在擴大全息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。 GZ@`}7b}  
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液晶器件為開發(fā)全息3D顯示器提供了新的機會。這些器件具有偏振選擇性和可調電壓的優(yōu)勢，可用于擴大全息3D顯示器的視角。 <yq kJ  
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例如，研究人員使用了基于液晶聚合物的達曼光柵來擴大全息近眼3D顯示器的視角。其他研究人員使用了液晶透鏡來實現(xiàn)全息變焦顯示。2022年，將可調諧液晶光柵應用于全息顯示系統(tǒng)，系統(tǒng)的視角達到57.4°。 /-v6jiM  
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然而，在之前提出的系統(tǒng)中，圖像點的衍射并沒有完全達到SLM的最大衍射范圍。這意味著該技術仍有改進的空間。 eK)R=M@i  
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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制方案來擴大視角。 Spqbr@j  
對于一個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，可以獲得每個圖像點的最大衍射條紋�；�于此，提出了大尺寸全息圖的計算方法。液晶光柵具有特殊的結構，可以提供重建圖像的二次衍射，實現(xiàn)全息視角的連續(xù)擴展。 HZDeQx`*s  
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提出的最大衍射調制方案使系統(tǒng)的視角得到了很大程度的擴大。所提出的方法具有良好的顯示效果和廣泛的應用前景。 ?0%3~E`l:  
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綜上所述，提出了一種大視角全息3D顯示系統(tǒng)。該方法包括兩個關鍵組件：SLM和液晶光柵。通過假設SLM的最大衍射角為每個圖像點的有限衍射調制范圍，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行二次衍射調制，從而使全息視角不斷擴大。 X
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理論和實驗結果表明，所提出的系統(tǒng)實現(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。所提出的系統(tǒng)有望促進全息3D顯示在教育、娛樂和醫(yī)學等廣泛領域的應用。 tW)KpX  
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