3D-SDH實現(xiàn)逼真三維全息投影的概念圖?！≈袊拼?供圖

中新網(wǎng)合肥4月12日電 (記者 吳蘭)記者12日從中國科學技術(shù)大學獲悉，該校光學與光學工程系龔雷副教授課題組與新加坡國立大學仇成偉教授、加拿大魁北克大學國家科學研究院Jinyang Liang教授合作，提出一種超高密度3D全息投影的新方法。

據(jù)介紹，研究團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。

相關(guān)研究成果近日在線發(fā)表于國際知名學術(shù)期刊《光學》上。

自1956年丹尼斯·加博爾發(fā)明全息術(shù)以來，人們一直相信光學全息是實現(xiàn)裸眼3D顯示的理想途徑。但是動態(tài)重構(gòu)逼真立體場景的三維全息顯示一直面臨重大挑戰(zhàn)，其中生成真實的三維全息圖是瓶頸問題。真實的三維全息圖涉及對重構(gòu)物體深度信息的連續(xù)精密調(diào)控，全息圖深度信息調(diào)控能力越強，有效投影平面密度越高，人眼觀測到的重構(gòu)物體圖像就越逼真。

動態(tài)全息投影通常依賴空間光調(diào)制器調(diào)制光場波前重構(gòu)物體圖像信息，然而即使采用最先進的空間光調(diào)制器，目前生成的全息圖深度調(diào)控能力也非常有限。此外，不同深度平面上圖像之間的串擾進一步降低了全息投影的質(zhì)量。因此，投影平面深度分辨率低和平面間圖像串擾大，成為產(chǎn)生逼真三維全息圖的兩個關(guān)鍵限制因素。

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)(3D-SDH)。該三維動態(tài)全息技術(shù)利用光的多重散射極大提高了光學系統(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擾。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，散射輔助的三維動態(tài)全息進一步利用單個數(shù)字全息圖實現(xiàn)了三維動態(tài)偏振全息投影。

研究人員介紹，散射輔助的三維動態(tài)全息技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高密度、低串擾、大視角的三維動態(tài)全息投影，可以更逼真地動態(tài)再現(xiàn)三維立體場景，應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實、投影光刻和信息存儲等技術(shù)領(lǐng)域。(完)