新技术可实现光束的更有效地弯曲
来自北卡罗来纳州立大学的工程和物理研究人员开发了一种新的转向灯技术，它允许更多的光输入和更高的效率，这一发展为创造更多的沉浸式增强现实显示系统提供了希望。 3@?YTez#
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上图所示是直径为1英寸的布拉格偏振光栅将来自LED手电筒的白光衍射到放置在附近的屏幕上。即使光的输入和输出方向之间的差异非常大，光栅对于宽的输入角度是非常有效的。由于光栅结构具有比可见光波长小的纳米级周期结构，所以发生非常大的颜色分离。图片来源：北卡罗来纳州立大学。 |u;PU`^-z
问题的焦点是衍射光栅，它可以被用来操纵从电子显示器到光纤通信技术等领域内的一切光。 ! V Zj!\I
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“到目前为止，最先进的衍射光栅被配置为将可见光转向大角度，其角度接受范围或带宽约为20度，这意味着光源必须在20度的弧度中引导到光栅中，”Michael Escuti说，他是北卡罗来纳州立大学电气和计算机工程的一名研究人员，且是介绍该研究工作的一篇论文上的作者。“我们已经开发出一种新的光栅，将该窗口扩展到40度，允许光从更宽范围的输入角度进入光栅。” gu[dw3L
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“这一点在增强现实显示中的实际效果将是，用户将拥有更大的视野；其体验将更具沉浸感，”Escuti说，他也是ImagineOptix公司首席科技官，他资助了这项工作并授权了该技术。 lh_zZ!)g
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新的光栅也更有效。 p'k+0=
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北卡罗来纳州立大学的博士生、该论文的第一作者Xiao Xiang说：“在以前的光栅中，在一个类似的结构中，平均30%的光输入是在所需的方向上衍射的。我们的新光栅在所需的方向上衍射约75%的光。” 5qSZ>DZ
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研究人员说，这一进步也能使光纤网络更加节能。 <,4(3 >js
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新的光栅通过整合两层来实现角带宽的提高，这两层叠加在一起，允许它们的光学响应协同工作。一层包含排列在“倾斜”的分子，使其能够捕获20度的角带宽。第二层布置在不同的斜面上，捕捉相邻的20度角带宽。 :[f`HY&
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更高的效率源于光栅中液晶分子取向的平滑变化模式。该模式影响光的相位，这是负责重定向光的机制。 i%4 k5[f.:
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Escuti说：“这项工作的下一步是利用这些光栅的优点，制作新一代增强现实硬件。” =>\-ma+
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这项发表于《科学报告Scientific Reports》杂志上研究成果题目为“宽偏振带宽和陡峭偏转角高效率的布拉格偏振光栅”。该论文的共同作者还有由北卡罗来纳州立大学国家电气与计算机工程研究助理教授Jihwan Kim。 >wO$Vu
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原文来源：https://phys.org/news/2018-05-tech-efficiently-wider-angles.html（实验帮译）
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