Guía de ondas ópticas de metasuperficie: un nuevo paradigma tecnológico para la realidad aumentada

XIE Yue ,  

TIAN Zhongtao ,  

ZHENG Baorong ,  

LIU Zhengbiao ,  

ZHANG Qinbo ,  

SUN Xiaowei ,  

摘要

La realidad aumentada (AR) se está convirtiendo en la próxima plataforma informática disruptiva después de la informática móvil, sin embargo, su sistema óptico de visualización central aún enfrenta múltiples desafíos, como el campo de visión (FOV), la policromía y el diseño ligero. Este artículo describe una tecnología de guía de ondas ópticas AR basada en metasuperficies, que controla con precisión el campo de luz mediante estructuras sublongitud de onda, con el objetivo de resolver sistemáticamente las limitaciones inherentes a las soluciones tradicionales de guía de ondas por difracción. El artículo comienza analizando el panorama tecnológico actual del mercado AR y el proceso de comercialización, identificando las limitaciones de las tecnologías existentes, y profundiza en los principios físicos centrales y los métodos de diseño de las guías de ondas de metasuperficie. Para lograr la industrialización, se presenta una plataforma integrada de diseño y fabricación de guías de ondas de metasuperficie, destacando el papel clave de las fuentes de luz altamente direccionales en la evolución de la visualización AR. Los resultados de la investigación muestran que las guías de ondas de metasuperficie pueden superar eficazmente las limitaciones de rendimiento de las guías de ondas de difracción tradicionales, mostrando un gran potencial para aumentar el campo de visión, lograr una visualización policromática de alta fidelidad y reducir el peso del dispositivo, proporcionando una solución innovadora, altamente eficiente y de alta integración para la próxima generación de sistemas de visualización AR. Finalmente, se discute en profundidad el significado estratégico a largo plazo de esta vía tecnológica para la futura industria de la computación espacial, previendo que establecerá una base sólida para la popularización de dispositivos AR y sus aplicaciones en múltiples campos.

关键词

realidad aumentada;guía de ondas ópticas;metasuperficie;campo de visión;policromía;diseño ligero

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