3D-SDH實現逼真三維全息投影的概念圖。中國科大供圖

　　中國科學技術大學光學與光學工程系副教授龔雷課題組和新加坡國立大學教授仇成偉、加拿大魁北克大學國家科學研究院教授Jinyang Liang合作，提出一種超高密度3D全息投影的新方法。研究團隊將光散射引入到三維全息投影技術中，同時解決了傳統全息投影技術深度調控的瓶頸問題，實現了超高密度三維動態全息投影。近日，研究成果在線發表于《光學》。

　　動態重構逼真立體場景的三維全息顯示一直面臨挑戰，其中生成真實的三維全息圖是主要瓶頸。真實的三維全息圖涉及對重構物體深度信息的連續精密調控，全息圖深度信息調控能力越強，有效投影平面密度越高，人眼觀測到的重構物體圖像就越逼真。

　　目前，動態全息投影通常依賴空間光調制器在調制光場波前重構物體圖像信息，然而即使采用最先進的空間光調制器，生成的全息圖深度調控能力也非常有限。此外，不同深度平面上圖像之間的串擾進一步降低了全息投影的質量。因此，投影平面深度分辨率低和平面間圖像串擾大，成為產生逼真三維全息圖的兩個關鍵限制因素。

　　在此工作中，研究人員發明了一種散射輔助的三維動態全息技術（3D-SDH）。這種技術利用光的多重散射極大擴大了光學系統可調控空間頻率的范圍，將基于菲涅爾全息的投影深度分辨率提高3個量級以上，同時極大抑制了不同投影平面間圖像的串擾。

　　此外，光場的振幅、相位和偏振信息在散射過程中實現了耦合，散射輔助的3D-SDH進一步利用單個數字全息圖實現了三維動態偏振全息投影。

　　研究人員介紹，散射輔助的3D-SDH能夠實現高密度、低串擾、大視角的三維動態全息投影，更逼真地動態再現三維立體場景，可應用于虛擬現實、投影光刻和信息存儲等技術領域。

　　相關論文信息：https://doi.org/10.1364/OPTICA.483057