Metalens AR /虚拟现实;使用FROCs光学涂层。
Metalens AR /虚拟现实
哈佛大学约翰·a·保尔森工程和应用科学学院开发了一种新的镜头技术用于下一代虚拟和增强现实系统。
研究人员已经开发出一个所谓metalens技术。的two-millimeter消色差metalens能够聚焦RGB(红、绿、蓝)的颜色没有任何畸变。
今天,一些公司正在开发新一代的基于“增大化现实”技术/ VR耳机和眼镜。虚拟现实(VR)使用户能够体验3 d虚拟环境。增强现实(AR)计算机生成图像和覆盖系统。
今天的AR / VR系统依靠笨重和弯曲的镜头。照相机和光学仪器也利用多个不同厚度和材料的弯曲的镜头。
这些类型的眼镜可以矫正像差,但它们笨重且昂贵的。所以,我们的目标是开发一个新的透镜技术,提出了一些挑战。例如,集中所有的颜色光谱在今天的单镜头技术是有问题的。红色的波长移动得更快通过镜头比蓝色的。这两种颜色在不同的时间将达到相同的位置,进而产生图像失真称为畸变,根据哈佛大学。
2018年,哈佛大学设计了一个metalens,用平面透镜。根据不同的纳米结构,metalens可以专注整个可见光谱的光与高分辨率在同一个地方。
metalens利用二氧化钛nanofins,同样是波长的光。这反过来可以消除色差。
但这些镜片太小了在实际使用。现在,研究人员已经开发出一个更大的消色差metalens。他们已经开发出一种微型显示虚拟/增强现实应用程序。
“这先进的镜头打开一条通往一个新型的虚拟现实平台,克服了瓶颈放缓新的光学设备的进步,“费德里科•卡帕索说,哈佛大学的教授。
“使用新的物理学和新的设计原则,我们已经开发出一种平面透镜来取代笨重的眼镜今天的光学设备,“Zhaoyi李说,哈佛大学博士后。“这是最大的RGB-achromatic metalens日期和是一个概念证明,这些镜头可以扩大到厘米大小,大规模生产,和综合的商业平台。”
光学涂层使用FROCs
罗切斯特大学、凯斯西储大学已经开发出一种光学涂层的新类可以使用过滤器来反映和传播的高纯度颜色。
涂料被称为法诺共振光学涂层(FROCs),非常适合太阳能和其他应用程序。
光涂料是关键材料,用于每一个光学仪器。光学涂层用于提高某些波长的光的反射率。他们也用于提高系统的传输速率。
在一个简单的例子,在有色眼镜反射涂料,或“屏蔽”,有害的蓝光和紫外线,罗彻斯特大学的研究人员和西方。
直到现在,光学涂层无法同时反映和传递相同的波长或颜色。然而,FROCs可以同时传输和反映同样的颜色。这项技术是基于一个叫做范诺共振散射现象。这种现象是物理学家尤格范诺命名的。
研究人员已经发现了一种利用光学涂层法诺共振效应。他们应用了一个15纳米锗薄膜在金属表面。这反过来会创建一个表面能够吸收波长的宽带。
“他们结合,支持窄带共振腔。耦合腔展览范诺共振,能反映出一个非常狭窄的频段,”罗切斯特大学和西方。
“我们观察到半透明FROCs可以传输和反映相同的颜色作为一个分束器过滤器,一个属性不能通过传统的光学实现涂料,”罗切斯特大学的Mohamed El Kabbash说自然纳米技术,技术杂志。其他导致这项工作。“最后,FROCs光谱和空间分离热光伏太阳光谱的乐队,在光电dispatchability问题提供一种可能的解决方案,也就是说,不能按需调度太阳能。我们的太阳热能设备表现出高达50%的发电和光伏电池温度低(~ 30°C),这可能导致光伏电池寿命增加6倍。”
Chunlei郭,罗切斯特光学研究所的教授补充道:“狭窄的反射光是很重要的,因为我们想要一个非常精确的控制波长。我们的技术之前,唯一的涂层,可以做这是一个多层介质镜、厚很多,面临强大的角的依赖,更昂贵。因此,我们的涂层可以是一个低成本和高性能的选择。”
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