裸眼 3D 大提升，中國科大實現(xiàn)超高密度三維動態(tài)全息投影

IT之家 4 月 11 日消息，據(jù)中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)（中國科大）官網(wǎng)消息，近日，中國科大光學(xué)與光學(xué)工程系龔雷課題組與新加坡國立大學(xué)仇成偉教授、加拿大魁北克大學(xué)國家科學(xué)研究院 Jinyang Liang 教授合作提出一種超高密度 3D 全息投影的新方法。

▲ 3D-SDH 實現(xiàn)逼真三維全息投影的概念圖

據(jù)介紹，團(tuán)隊將光散射引入到三維全息投影技術(shù)中，同時克服了傳統(tǒng)全息投影技術(shù)深度調(diào)控的兩個瓶頸問題，實現(xiàn)了超高密度的三維動態(tài)全息投影，研究成果以“Ultrahigh-density 3D Holographic Projection by Scattering-assisted Dynamic Holography”為題于 2023 年 4 月 6 日在線發(fā)表于國際知名學(xué)術(shù)期刊《Optica》上。

Optica 出版集團(tuán)當(dāng)天以 News Release 形式進(jìn)行了特別報道，該技術(shù)通過將更多深度信息融入到全息圖中，這種類型的全息圖可以更逼真地重構(gòu)三維圖像，用于虛擬現(xiàn)實和其它應(yīng)用。

在此工作中，研究人員發(fā)明了一種散射輔助的三維動態(tài)全息技術(shù)（Three-dimensional scattering-assisted dynamic holography, 3D-SDH)。

3D-SDH 利用光的多重散射極大提高了光學(xué)系統(tǒng)可調(diào)控空間頻率的范圍，同時開發(fā)散斑光場傳輸屬性降低不同深度平面光場的相關(guān)性，將基于菲涅爾全息的投影深度分辨率提高 3 個量級以上，同時極大抑制了不同投影平面間圖像的串?dāng)_。

此外，光場的振幅、相位和偏振信息在散射過程中實現(xiàn)了耦合，3D-SDH 進(jìn)一步通過單個數(shù)字全息圖實現(xiàn)了三維動態(tài)偏振全息顯示。本研究提出的 3D-SDH 技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高密度、低串?dāng)_、大視角的三維動態(tài)全息投影，并且有望應(yīng)用于全息顯微成像、立體顯示、投影光刻、信息存儲、光學(xué)微操控等領(lǐng)域。

▲ 3D-SDH 和最先進(jìn)的三維計算全息（RV-CGH）方法的投影效果比較

中國科大光學(xué)與光學(xué)工程系博后余盼盼為論文的第一作者，中國科大龔雷副教授和新加坡國立大學(xué)仇成偉教授為論文的共同通訊作者。上述研究得到了國家自然科學(xué)基金委、安徽省自然科學(xué)基金委、合肥市自然科學(xué)基金委、中國博士后科學(xué)基金會以及中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)青年創(chuàng)新重點項目的資助。