近日，圣安德魯斯大學(xué)公布了一項全息顯示研究，該技術(shù)未來(lái)或可改變智能設備、通信、游戲及娛樂(lè )行業(yè)的現有形態(tài)。

       在《光：科學(xué)與應用》（Light: Science & Applications）期刊發(fā)表的一項研究中，該校物理與天文學(xué)學(xué)院的研究人員將全息超表面（HMs）與有機發(fā)光二極管（OLEDs）相結合，研發(fā)出一種新型光電子設備。

圖片來(lái)源：光：科學(xué)與應用

      此前，全息圖的制作一直依賴(lài)激光技術(shù)。而研究人員發(fā)現，采用OLED與全息超表面的組合方案，不僅流程更簡(jiǎn)便、設備體積更小巧，成本也可能更低，且更易于推廣應用——這一突破成功解決了阻礙全息技術(shù)大規模普及的核心難題。

      文章指出，OLED是一種薄膜器件，目前已廣泛用于制造手機屏幕及部分電視的彩色像素。作為一種平面面光源，OLED還在光無(wú)線(xiàn)通信、生物光子學(xué)、傳感等新興領(lǐng)域嶄露頭角：其與其他技術(shù)的高度兼容性，使其成為打造小型化光基平臺的理想選擇。

      全息超表面則是由“超原子”構成的薄平面陣列，每個(gè)“超原子”的尺寸約為一根頭發(fā)絲直徑的千分之一。這種結構專(zhuān)門(mén)用于調控光的特性，可用于制作全息圖，應用場(chǎng)景覆蓋數據存儲、防偽、光學(xué)顯示、高數值孔徑透鏡（如光學(xué)顯微鏡）及傳感等多個(gè)領(lǐng)域。

     不過(guò)，此次研究是首次將兩種技術(shù)結合，用于制造全息顯示的基礎組件。

      研究人員發(fā)現，若對每個(gè)“超原子”的形狀進(jìn)行精細設計，使其能夠控制穿過(guò)自身的光束特性，它便能成為全息超表面的一個(gè)“像素”。當光線(xiàn)穿過(guò)全息超表面時(shí)，其特性會(huì )在每個(gè)“像素”位置發(fā)生細微改變。

     借助這些特性變化，結合光的干涉原理（即光波相互作用時(shí)會(huì )形成復雜圖案），就能在超表面的另一側呈現出預先設計好的圖像。

     該校物理與天文學(xué)學(xué)院的伊弗塞繆爾教授表示：“我們很高興能為OLED技術(shù)開(kāi)辟這一新方向。將OLED與超表面結合，也為全息圖生成及光調控提供了全新思路?！?/span>

     物理與天文學(xué)學(xué)院納米光子學(xué)教授安德里亞迪法爾科指出：“全息超表面是調控光特性的最通用材料平臺之一。通過(guò)這項研究，我們掃除了阻礙超材料進(jìn)入日常應用的關(guān)鍵技術(shù)障礙。這一突破將推動(dòng)全息顯示架構升級，為虛擬現實(shí)、增強現實(shí)等新興領(lǐng)域的應用帶來(lái)質(zhì)的飛躍?！?/span>

       同樣來(lái)自該學(xué)院的格雷厄姆特恩布爾教授補充道：“傳統OLED顯示屏通常需要數千個(gè)像素才能呈現簡(jiǎn)單圖像，而這種新方法僅用一個(gè)OLED像素就能投射出完整圖像?！?/span>

      在此之前，研究人員僅能利用OLED制作極為簡(jiǎn)單的圖形，這限制了其在部分場(chǎng)景中的應用。而此次突破為研發(fā)小型化、高集成度的超表面顯示器提供了可行路徑。

（來(lái)源：IT之家）