Hologramme, die mehrere Bilder in Farbe und hoher Auflösung ohne Interferenzen projizieren können: Diese technologische Meisterleistung, genannt "Metahologramme", könnte die Technologien der erweiterten und virtuellen Realität (AR/VR) revolutionieren. Durch diese Fortschritte werden AR/VR-Bildschirme höhere Auflösungen und breitere Betrachtungswinkel bieten.
Diagramm einer holografischen Bildprojektion ohne Übersprechen auf sechs Kanälen über einen großen sichtbaren Bereich durch das Metahologramm. Jedes der sechs unabhängigen Bilder (zum Beispiel Großbuchstaben in verschiedenen Farben, wie im Diagramm gezeigt) kann selektiv projiziert werden.
Die Metahologramme bieten mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen Hologrammen: eine größere Bandbreite, eine höhere Bildauflösung, einen erweiterten Betrachtungswinkel und eine kompaktere Bauweise. Allerdings blieb ihre begrenzte Datenkapazität eine große Herausforderung, da nur wenige unabhängige Bilder projiziert werden konnten, oft mit Interferenzen zwischen den Kanälen.
Um dieses Problem zu lösen, führten die Forscher eine innovative k-space-Übersetzungsstrategie ein, die es ermöglicht, zwischen "angezeigten" und "versteckten" Bildern zu wechseln. Dieser Ansatz verwendet Polysilizium-Nanopfeiler, um Interferenzen zwischen den Bildkanälen zu eliminieren.
Durch die Nutzung von Eigenschaften wie Polarisation und Winkel können diese Metahologramme bis zu sechs einzigartige Bilder in hoher Auflösung ohne Interferenzen projizieren. Sie können sogar Bilder in Farbe durch eine Zwei-Kanal-Version projizieren.
Diese Fortschritte versprechen, AR/VR-Anzeigen erheblich zu verbessern, indem sie die Projektion komplexerer und realistischerer Szenen ermöglichen. Sie bieten auch potenzielle Anwendungen im Bereich der Bildverschlüsselung, bei denen Informationen in mehrere holografische Kanäle kodiert werden, um die Sicherheit zu erhöhen.
(a) Diagramm des experimentellen Systems zur Farbbildgebung.
(b) Experimentelle Ergebnisse des farbigen Metahologramms. Zwei farbige Hologramme ("lila" und "rosa") werden selektiv durch rot, grün und blau geführte Lichter projiziert. Kredit: Zeyang Liu, Hao Gao, Taigao Ma, Vishva Ray, Niu Liu, Xinliang Zhang, L. Jay Guo, und Cheng Zhang
Diese Forschung markiert einen bedeutenden Fortschritt in Richtung der Entwicklung leistungsstarker Metahologramme mit stark erhöhter Datenverwaltungskapazität und eröffnet neue Möglichkeiten in verschiedenen Bereichen.
Quelle: eLight