南方科技大学创新全彩AR系统克服色差挑战
在波导支持的最大视场范围内（超过45°）表现出真正的消色差行为
（映维网Nweon 2025年02月27日）AR正在成为下一代交互平台，提供比传统平板显示器更深入的人机交互和沉浸式体验。衍射波导是一种非常有前途的光学组合技术，因为它具有最薄的几何形状和最轻的重量。然而，衍射耦合器严重的色差问题制约了衍射波导的广泛应用。
波长相关的光偏转是由耦合和耦合过程中的色散引起的，导致有限的全彩视场以及色域和角域的不均匀光学响应。
所以，南方科技大学团队介绍了一种创新的全彩AR系统，利用逆设计超表面耦合器和高折射率波导的组合来克服色差这一长期存在的挑战。优化后的超表面耦合器在波导支持的最大视场范围内（超过45°）表现出真正的消色差行为。
AR有可能彻底改变我们感知数字世界和与数字世界互动的方式，所以不断引起人们的关注。它正在为各种前沿领域带来了新的机遇，如智能工业、智能医疗、智能旅游等等。业界已经提出了一系列不同的光学架构，而衍射波导组合器已成为商用AR设备的首选，因为它们可以实现眼镜般的形状参数、最小的重量、高吞吐量和大规模生产能力。
但受衍射引起的光谱扩展的限制，衍射耦合器遭受相当大的色散，从而严重限制了它们的全彩显示应用。为了缓解这一问题，一个直接的方法是使用对称的耦入器和耦出器配置。尽管所述结构可以补偿光谱扩展，但不同波长的光在耦出器处会发生空间位移，这将导致视窗强烈的颜色不均匀性。另外，光谱扩展降低了有效视场。
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