提出一种新的全息图,它将所需的场景投影到垂直于显示屏平面的二维薄片上,从而使物体沿着光路连续再现;并通过平行堆叠多个二维片来构建具有高保真度和低串扰的三维对象。该方法的整体思路为:由点到线,再由线到面,最后再由面到体。由点到线:首先,采用具有不同倾斜角度的无衍射光束叠加的形式,可以在空间中构建一个强度比较集中的点。如同用笔在空间的白纸上点一个“点”。通过调整无衍射光束可以控制这个点在空间中的位置。因此,可以在空间中画出不同位置的“点”。如图1左所示。将这些点连起来即可构成一条线。如图1右所示。那么在实验中是如何实现点一个“点”,并且将这些点连起来是技术的关键。实验上是基于全息图的设计,并将全息图加载在空间光调制器上来实现不同倾斜角度的无衍射光束叠加,进而得到一个“点”。再将这些全息图合并在一起之后即可获得一个能够画出一条“线”的全息图。
图1 单个点的构建以及通过叠加的形式实现点的连线。由线到面:对于一个二维图像(如图2左所示),需要将其转化成离散的条形图像(如图2中所示),然后根据每一条线上的强度分布设计相应的全息图。最后将每一条线的全息图累加在一起即可构成一个能够生成二维图像的全息图。实验结果如图2。图2 二维目标图像,目标图像的条形化以及全息重构的结果。这里z为光束传播的方向。由面到体:对于一个三维图像(如图3左上所示),需要将其转化成离散的二维图像(如图3上中所示),然后根据每一个二维图像的强度分布设计相应的全息图。最后将全息图累加在一起即可构成一个能够生成三维图像的全息图。实验结果如图3下所示。
图3 三维目标图像,目标图像的二维化以及全息重构的结果。这里z为光束传播的方向。
参考文献:
A. H. Dorrah, P. Bordoloi, V. S. De Angelis, J. O. De Sarro, L. A. Ambrosio, M. Zamboni-Rached, and F. Capasso, "Light sheets for continuous-depth holography and three-dimensional volumetric displays," Nat. Photon. 17(5), 427–434 (2023).
免责声明:本公众号旨在传递更多科研相关内容及分享,所有文章图片来源均注明出处,如涉及版权问题,请作者第一时间后台联系,我们将协调进行处理,对于投稿内容文责自负。