全息術(shù)：3D 顯示的未來

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全息術(shù)：3D 顯示的未來

來源: | 作者:4SHQ | 發(fā)布時間: 1154天前 | 4390 次瀏覽 | 分享到:

1. 全息3D信息計算（computation）

計算機數(shù)字全息（Computed Generated Holograms, CGH）的出現(xiàn)極大地推動了全息計算的發(fā)展。利用基爾霍夫和菲尼爾衍射理論計算由相位板在特定衍射距離上產(chǎn)生任意圖像。但是10¹⁵b/s 級別(720p video)的數(shù)據(jù)比特率需求讓計算變得龐大且耗時。而這需要更為簡潔的全息計算算法，并且對應的針對全息計算的特定硬件平臺也非常必要。

2. 全息信息傳輸（transmission）

因為超大的數(shù)據(jù)傳輸需求，建立有效的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡模型，無失真的衍射數(shù)據(jù)壓縮算法非常重要。

3. 全息信息更迭生成（reproduction）

為了生成高質(zhì)量的全息圖形，以3×10¹⁵b/s 比特率為例，大概需要23萬個4K 空間光調(diào)制器（SLM），15000臺電腦來處理對應的數(shù)據(jù)，這些聽起來很荒唐的數(shù)字再一次體現(xiàn)了全息3D顯示的實現(xiàn)難度之大。全息數(shù)據(jù)生成器件和方法通常可分為以下幾類：

硅基集成的液晶調(diào)制器（liquid crystal on silicon，LCoS SLM）：分辨率高，但液晶的刷新速率低。
微機電系統(tǒng)（MEMS）：刷新率快，高集成度，但目前器件效率低。德州儀器處于領(lǐng)先地位，其下一代的高效率的相位調(diào)制器也正在研發(fā)。
研發(fā)可實時刷新的全息材料：比如光折變聚合物，聲光材料。
相位陣列光子集成芯片：微納尺度的相位陣列由一系列光波導組成并實現(xiàn)晶圓尺寸的大規(guī)模集成。如圖3，這些相位陣列通過片上的聲光或熱光調(diào)制器來改變其相位，并用光柵耦合出射。其優(yōu)點是快速，相位易控制，片上大規(guī)模集成。缺點是相位分辨率較低，導致有較大的衍射旁瓣。