随着科技发展,头戴显示器开始变得越来越轻、越来越小,逐渐形成了眼镜式或者护目式近眼显示(Near-Eye-Display,NED)。其中增强现实(Augmented Reality,AR)是一种将虚拟信息与真实世界相融合进行显示的技术,广泛运用于多媒体、智能交互、传感等多种技术手段,将计算机生成的虚拟物体、场景或系统提示信息叠加到真实场景中,从而实现对现实场景的“增强”。近年来,人们对AR显示的需求也在不断提升,尤其对高分辨、高亮度的微型显示设备和小体积、轻重量的AR近眼显示光学系统需求也越来越迫切。
为解决上述挑战,闽都创新实验室陈恩果团队将超表面耦出结构应用到AR光学引擎模组设计中,该设计引入一种传输相位型超表面光波导耦出结构,在超表面单元引入了突变相位,通过对超表面的等相位面调控改变光经过波导耦出的角度,使出射光效率最高达到77%,并实现20°视场角,为AR光波导结构设计提供一种有效方案,对实现重量轻、结构紧凑眼镜形态AR模组有重要意义,有望成为AR近眼显示光学引擎的潜在发展方向,并为下一代人机交互显示平台提供解决方案。
采用超表面耦出结构的AR光波导结构示意图:(a)准直出射;(b)20°视场角出射 |
该工作得到了同行的高度认可和评价,被特邀为《红外与激光工程》撰写专稿(增强现实显示光学引擎中光波导耦出超表面设计)。
文章链接:http://irla.cn/cn/article/doi/10.3788/IRLA20230342
(陈恩果研发团队供稿)
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