基于微纳光子器件的光场裸眼3D显示技术

摘要

裸眼3D显示是“元宇宙”的入口,是可以重新定义人机交互方式的变革性技术。经过百余年发展,裸眼3D显示已取得显著进步,但仍然存在视场角小、分辨率下降严重、运动视差受限和视疲劳等问题。光场裸眼3D显示本质上是多视角光场调控技术和方法研究。最近研究表明,微纳光子器件(衍射光栅、衍射透镜、超表面等)对光的强度、相位、偏振等参量具有灵活而精确的调控能力,有望解决裸眼3D显示长期存在的难题。然而,数英寸至上百英寸显示幅面的微纳光子器件在设计与制备层面都面临巨大挑战。本文具体分析了基于几何光学的裸眼3D显示局限性,从器件设计和微纳制备两方面详细介绍了基于平面光学的裸眼3D显示最新研究进展。最后总结了裸眼3D显示的未来发展方向和潜在应用领域。