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  • 新型平板玻璃為AR眼鏡提供最佳視覺效果

    作者:光行天下小萌新譯 來源:物理學家組織網 時間:2022-10-02 13:23 閱讀:228 [投稿]
    哥倫比亞一公司的研究人員已經發明了這種玻璃。該團隊研制出了一種平面光學設備,該設備只聚焦少數選定的窄帶光顏色,同時對絕大多數光譜中的非選定光保持透明。

    體驗過AR眼鏡的人都知道,這項技術還沒有準備好成為我們日常生活的一部分。研究人員一直在努力完善高性能增強現實(AR)眼鏡,但仍有許多挑戰。傳統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,在質量和亮度方面存在權衡。

    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,該技術可以為駕駛汽車的人提供導航指示,或將傳感器的數據傳送給駕駛飛機的飛行員。作為頭戴式顯示器,該技術可以使外科醫生和士兵以前所未有的輕松和高效查看與其手頭任務相關的信息。

    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,他們現在已經發明了這種玻璃。該團隊研制出了一種平面光學設備,該設備只聚焦少數選定的窄帶光顏色,同時對絕大多數光譜中的非選定光保持透明。相關研究成果發表在《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:“我們已經制造了一種非?岬钠桨骞鈱W設備,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,超表面可以實現傳統上需要占用空間更大的3D光學組件或設備的功能,例如聚焦或控制光束,或在集成光子芯片上切換光學信號。


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