全息成像手機

近期，美國杜克大學的壹組科研人員發表了壹篇關於新式彩色全息技術的論文。據悉，這項技術可用於AR眼鏡、智能手機、平視顯示器，不需要厚重的光學元件就能完成3D彩色成像。

據青亭網了解，杜克大學的科研人員在論文中稱，他們能夠將彩色影像編碼進二維光波導結構（非常薄、用於引導光線）中的300x300微米的全息圖。當光柵耦合器被紅、綠和藍燈光照亮的時候，電腦生成的全息圖便會生成復雜的彩色全息影像。

該組科研人員之壹的Daniel L. Marks稱：“全息相片可直接印在AR眼鏡的透鏡上，這樣不需要厚重的光學元件、分光鏡或者棱鏡，就能直接將影像投射進人的瞳孔中。這項技術還可以用來將3D影像從智能手機中，投射到墻壁上。”

這項新型制造工藝需要將全息相片編碼進兼容集成光子技術的材料中，也就是說，若使用和電腦芯片壹樣的制造工藝，這種全息設備就很容易實現量產。使用上述技術制作的全息相片生成元件，可放置進支持芯片、具備可生成3D影像的光源的設備。

解決色彩單壹問題

論文中提到的彩色全息成像技術基於計算機生成的全息相片，與傳統全息成像不同，它不需要實際物體和激光，通過數字的方法就能生成幹涉圖案，生成全息影像。

計算機生成的全息相片可生成高分辨率3D影像，但為了解決色彩單壹的難題，杜克大學的科研人員制造了壹款光柵、壹系列條紋、壹個二元全息相片（內置於利用光阻劑這種光敏材料制成的光波導中）。他們研發出了壹種辦法，這種辦法可將紅、綠和藍幹涉圖案集成到二元全息圖案中。

論文的第壹作者Huang Zhiqin說：“我們遇到的挑戰之壹是，如何混合顏色生成彩色影像，然後將它們精準分離，生成全彩色影像。而我們的方法可以讓整個過程在壹個平面上實現。”

它們遇到的另壹個挑戰是，如何在光波導結構中制作全息成像裝置，因為傳統的方式（制作彩色計算機生成全息相片）並未使用光波導。

效果足夠好

經過檢驗，該組科研人員研發的全息成像方式可編碼蘋果、鮮花和鳥等彩色全息相片，其生成的全息影像與理論預測差距不大。盡管在Demo中，他們只使用了300x300微米的全息相片，但他們表示擴大規模也並不難，而且該技術還可以與現有技術（比如LCD屏幕制作工藝）相結合，生成動態圖。

接下來，這組科研人員將繼續優化這項技術，降低全息相片編碼結構造成的光損失。他們還指出，將該結構與壹款基於激光的集成設備相結合，會帶來更多實用的應用場景。本文系青亭網翻譯自：Duke