打破基于波导的AR显示器中的内效率极限,使用极化体积格子
Yuqiang Ding1, Yuchen Gu2, Qian Yang1
1College of Optics and Photonics, University of Central Florida, Orlando, FL, 32816, USA.
Light, science & applications
|August 11, 2024
概括
研究人员在用于增强现实 (AR) 显示器的极化体积网格 (PVGs) 中发现了异常极化转换. 这一发现提高了基于波导的AR系统的内效率和图像均性.
科学领域:
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 显示技术 显示技术
- 空间计算 空间计算
背景情况:
- 基于波导的增强现实 (AR) 显示器为空间计算和元宇宙应用提供了纤细的外形因素和高光学性能.
- 现有的波导结合器的光学效率低,图像均性差,限制了用户体验.
- 极化体积网格 (PVG) 是这些显示器的关键组件.
研究的目的:
- 分析基于波导的AR显示器中光学效率低和统一性差的根本原因.
- 发现和利用PVGs中的异常极化转换现象.
- 为了提高下一代AR显示器的性能.
主要方法:
- 基于波导的AR显示器的光学效率和统一性的分析.
- 在非布拉格条件下的PVG中对极化转换的研究.
- 使用激光源和LCoS光引擎在PVG中测量光泄露的实验测量.
- 模拟50度视野的波导显示器.
主要成果:
- 在PVG中发现了一个异常的极化转换现象,并通过实验验证.
- 这种现象被利用,以克服内联效率和眼框统一性之间的权衡.
- 模拟显示,与传统合器相比,在PVG中使用一阶极化转换时,内效率提高了2倍,统一性提高了2.3倍.
结论:
- 在PVG中异常极化转换是一种可行的方法来提高AR显示性能.
- 这一发现可以显著提高下一代基于波导的AR系统的效率和统一性.
- 这些发现为更加身临其境和用户友好的AR体验铺平了道路.
