韩国团队提出创新多维采样理论，为AR/VR光学开辟新可能性
显著提高光学性能的创新抗混叠策略
（映维网Nweon 2025年02月05日）韩国浦项科技大学的一个研究小组开发了一种旨在克服光学局限性的多维采样理论。他们的研究不仅确定了传统采样理论在超表面设计中的限制，而且提出了一种可显著提高光学性能的创新抗混叠策略。这一发展对于AR/VR等技术尤为重要。
采样是超表面设计中的关键元素，可以实现广泛的应用。然而，采样可能导致效率降低和意外的衍射。当采样率过低时，会出现混叠现象，导致图像失真和光学效率低下。
主流的超表面研究通常依赖于传统的奈奎斯特采样定理来评估采样的适当性，然而，团队的研究结果表明奈奎斯特准则对超表面的采样指导不足。换句话说，奈奎斯特定理对数字信号处理有用，但并不能完全解释超表面的光学复杂性，无法准确预测或防止超表面的光学畸变。
为了解决这一限制，他们经过研究发现超表面的性能与光谱形态和采样点阵之间的几何关系密切相关。基于晶格衍射分析，团队展示了数种从可见光到紫外线的抗混叠策略。相关方法显著减少了高数值孔径超表面出现的混叠现象。
利用这种方法，他们成功地减少了从可见光到紫外波段的广谱光噪点，并展示了高数值孔径（NA）超透镜和广角元全息图在紫外波段的功能。
研究不仅重新定义了光学超表面的理论框架，而且放宽了制造限制，令高分辨率紫外和大数值孔径超表面变得更加可行。
研究人员表示：“这项研究为下一代光学器件开辟了新的可能性，包括高数值孔径超透镜和广角元全息图。我们新开发的采样理论高度通用，涵盖了从微波到极紫外线的波长。短波紫外线光学需要极其精确的制造，使得所述领域的研究极具挑战性。然而，我们的发现大大缓解了制造要求，为紫外超表面打开了全新的机会。”
