如电影中所见新的元全息图可以用作交流工具

发布时间：2020-04-28 12:53:14 【来源：】

全息技术已经在我们的日常生活中使用。仅举几个例子，一个是全息图贴纸，可以防止伪造金钱;增强现实导航则投射在汽车的后视镜中，用于指引方向;虚拟现实游戏，可以使用户在虚拟世界中玩转生活。近来，已经开发了在向前和向后方向上操作的更薄和更轻的亚全息图。正如电影《黑豹》中所看到的那样，来自Wakanda王国的人们通过全息图相互交流，并且这种特殊的电影场景似乎很快成为现实，我们可以与来自不同地方的人们交换不同的信息。

POSTECH机械工程和化学工程系教授Junsuk Rho和他的学生Inki Kim从单层超全息光学设备开发了多功能超全息图，该全息图可以根据入射在设备上的光的方向创建不同的全息图像。他们的研究成果已作为封面故事介绍在2020年1月的《纳米地平线》上。

电视和光束投影仪只能透射光的强度，但是全息技术可以保存光强度及其相位信息，以便在三维空间中播放电影。此时，如果使用超材料，则用户可以根据需要更改纳米结构，尺寸和形状，并可以同时控制光强度和相位。元全息图的像素尺寸小至300至400纳米，但与现有的全息图投影仪(例如空间光调制器)相比，可以显示非常高分辨率的全息图，具有更大的视野。

然而，常规的亚全息图可以在入射光在一个方向上时显示图像，而在光在另一个方向上时不能显示图像。

为了解决这个问题，研究小组使用了两种不同类型的超颖表面：1)一个超颖表面被设计为在入射光为正向时具有相位信息，而另一个则当光为向后方向时具有相位信息。结果，他们确认这些可以根据光的方向实时显示不同的图像。

此外，该团队将硅纳米柱中出现的双重磁共振和反铁磁共振应用于纳米结构设计，以克服传统的亚全息图的低效率。这种新近拍的全息图显示出衍射效率高于60%(在模拟中超过70%)，并且观察到了高质量和清晰的图像。

此外，新的亚全息图使用硅，可以通过遵循常规的半导体制造工艺轻松制造。

有望在向前和向后两个方向上运行的亚全息图将建立一个新的全息图平台，该平台可将不同位置的各种信息传输给多个用户，从而克服了传统全息图只能将一个图像传输到有限位置的局限性。。

领先于超材料的研究的Junsuk Rho说：“基于超表面的微观，超薄，超轻型平板光学器件是一项令人印象深刻的技术，具有巨大的潜力，因为它不仅可以执行常规光学器件的功能，而且还可以展示多种功能。它的超表面如何设计。特别是，我们开发了一种在前后方向上操作的超全息光学设备，它可以同时将各种视觉信息从不同位置传输给多个用户。我们预计，这项新进展可以用于多种应用，例如用于表演，娱乐，展览，汽车等的全息图。”

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