研究人员开发出一种新型全息图，称为“元全息图”，能够投射多个无串扰的高保真图像。这一突破为虚拟/增强现实 (AR/VR) 显示、信息存储和图像加密等下一代技术铺平了道路。
该项研究成果发表在《eLight》杂志上。
元全息图比传统全息图具有多项优势，包括更宽的操作带宽、更高的成像分辨率、更宽的视角和更紧凑的尺寸。然而，元全息图面临的一个主要挑战是其信息容量有限，只能投射少量独立图像。
现有方法通常只能提供少量的显示通道，并且在图像投影期间经常受到通道间串扰的影响。
为了克服这一限制，新研究引入了一种基于 k 空间平移设计策略的创新方法，使多个目标图像能够在“显示”和“隐藏”状态之间无缝切换。所提出的元全息图采用几何相位编码方法，由数百万个亚波长级多晶硅纳米柱组成，每个纳米柱的尺寸约为 100 纳米，所有纳米柱的尺寸相同，但旋转角度在空间上有所不同。
该设备还采用了平面玻璃波导来传输入射光，并利用偏振和角度等特性来切换多达六个独特的高保真图像的投影，而不会产生串扰。此外，研究人员还利用不同的多路复用技术组合创建了双通道全彩色元全息图，甚至十八通道元全息图。
这项创新有望显著改善 AR/VR 显示屏，因为它能够投射更复杂、更逼真的场景。它还有望应用于图像加密，其中信息被编码到多个全息通道中以增强安全性。
这项研究是开发高性能元全息图的重要一步，其信息容量大大增加。这项研究为从高级显示器到信息加密和信息存储等各个领域的令人兴奋的新可能性铺平了道路。
