美国科学家发明三维全息视频 成本不到一千美金

全息显示的重点是对光的操控

北京时间2月5日消息，据科学日报报道，能够显示三维图像的全息视频显示很快将走进生活并“可负担得起”，这一切多亏了美国杨百翰大学（BYU）的研究小组与美国麻省理工学院科学家的科研合作。全息显示的重点是对光的操控。其中包含了三种主要的方法：反射、折射和衍射。在这项研究里衍射是关键，它使得几乎任何类型的线条可以弯曲和过滤光。

在发表在期刊《科学仪器评论》上的研究里，科研小组利用了表面声波作为一种动态性的线条样式来控制光的角度和颜色组成。

那么它的工作原理是什么呢？“魔法”发生在一种名为铌化锂(lithium niobate，LiNbO3)的特殊晶体表面，这种晶体能够极大的提升光学特性。LiNbO3表面下方形成了一个微型通道或者“波导管”来限制光的通过。一个金属电极被放置在每个波导管上，这将产生表面声波。

产生的颜色分频使得一种新型彩色显示变为可能。这意味着“对于一个波长的展示，我们并不需要依赖滤色环或者红蓝像素，” 杨百翰大学电子工程助理教授丹尼尔E.斯莫利（Daniel E. Smalley）这样说道，他于2013年首次在期刊《自然》上展示了这一领域的发展，当时他还是麻省理工学院的一名研究生，他当时的指导老师是迈克尔•博韦（V. Michael Bove）。

这一最新方法可以产生任何颜色组合，而不一定是色环，唯一需要做的就是改变发送给“白色波导像素”的信号频率。换句话说，斯莫利解释称：“我们可以通过给驱动信号的频率着色，来实现对展示输出的着色。这种相互作用会旋转信号光的极化，使得我们可以利用偏振镜消除系统里的任何噪音。”

从应用的角度看，研究小组的这项技术适应并结合了远距通信和集成光学的技术，使得它比之前的方法成本更低。“我们可以利用这一技术制造更简单成本更低廉的颜色波导显示——包括不昂贵的全息视频展示，” 斯莫利指出。“这可以将全息视频展示的成本从几万美元降低到不到一千美元。”

全息图有着巨大的前景。现在拥有了简单又低廉的色彩展示技术，斯莫利和同事打算利用这一技术创造更大的全息视频展示——规模相当于室内展示大小。