空间光调制器虚拟拼接实现高质量全息3D显示
基于空间光调制器虚拟拼接的高质量全息3D显示
本期导读
图1. 系统概念图
技术背景
技术路线
图2是所提出系统的光路结构图。通过控制快门阵列,三束按时序出射的平行光在扩束后被三个分束器转向光束偏折元件I并以不同角度照射SLM。SLM调制后的三束衍射光经光束偏折元件II进行空间拼接,再通过4f系统滤波后,全息再现像被相机接收。该系统能将单个SLM的全息再现像的视角和尺寸扩大3倍。
图2. 系统光路结构
图3. 光束偏折器件结构
图4. PMD-Net的流程图
大尺寸全息3D显示的实验效果如图6所示。图6(a)是分辨率为2160×1290的显示场景,图6(b)是SLM虚拟拼接后实现的大尺寸全息再现像,全息再现像的SNC为0.0263。该系统在实现低散斑噪声的全息重建的同时,也能将单个SLM的全息再现像的尺寸扩大3倍。
图6. 大尺寸全息3D显示的实验效果
简要小结:该研究中提出的基于SLM虚拟拼接的高质量全息3D显示系统利用光束偏折元件,实现了系统空间带宽积的扩大。所使用的PMD-Net在快速生成全息图的同时,也能抑制全息再现像的散斑噪声。与传统的单SLM全息显示相比,所提出的系统将全息再现像的视角和尺寸分别扩大了3倍,并将全息再现像的SNC控制在0.03以下。该研究成果在教育、医疗和其他领域将有很好的应用前景。
论文信息:
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D. Wang, Z. S. Li, Y. W. Zheng, N. N. Li, Y. L. Li, and Q. H. Wang, “High-quality holographic 3D display system based on virtual splicing of spatial light modulator,” ACS Photonics 2022.
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