Guía de onda óptica en meta-superficie: 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 computación móvil; sin embargo, su sistema óptico de visualización central enfrenta múltiples desafíos como el campo de visión (FOV), la colorización completa y el diseño ligero. Este artículo describe una tecnología de guía de onda óptica en AR basada en una meta-superficie óptica, que controla con precisión el campo luminoso mediante estructuras sublongitud de onda, con el objetivo de resolver sistemáticamente los cuellos de botella internos de las soluciones tradicionales basadas en guías de onda por difracción. Primero se analiza el panorama tecnológico actual y el progreso comercial del mercado AR, se identifican las limitaciones de las tecnologías existentes y se profundiza en los principios físicos fundamentales y los métodos de diseño de la guía de onda en meta-superficie. Para la industrialización, el artículo presenta una plataforma integrada de diseño y fabricación de guía de onda en meta-superficie desarrollada por el equipo de investigación, y destaca el papel clave de las fuentes de luz altamente direccionales en la evolución de las pantallas AR. Los resultados muestran que la guía de onda en meta-superficie puede superar eficazmente las limitaciones de rendimiento de las guías de onda por difracción tradicionales, mostrando un gran potencial para aumentar el campo de visión, lograr una visualización a todo color de alta fidelidad y reducir el peso del dispositivo, proporcionando una solución innovadora, eficiente y de alta integración para los sistemas de visualización AR de próxima generación. Finalmente, se explora en profundidad la gran importancia estratégica de esta vía tecnológica para la industria futura de la computación espacial, anticipando que establecerá una base sólida para la popularización de dispositivos AR y sus aplicaciones en múltiples campos.

关键词

realidad aumentada;guía de onda;meta-superficie;campo de visión;colorización completa;diseño ligero

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