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北京理工大學
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基于光學超穎表面的多維信息顯示技術

2022-08-17 15:25:32
云上高博會 http://www.a00n.com
所屬領域:
新材料及其應用
項目成果/簡介:

本成果將全息技術與超穎表面的三維調制、偏振復用、波長調制、主動相變材料、非線性調制、集成液晶調制顯示、算法優(yōu)化等結合,研究并設計了多種基于超穎表面的多維信息顯示技術,為提高信息顯示的存儲密度、多彩多自由度顯示等提供了更高性價比的選擇方案,具有極高的應用前景和推廣市場。

一、項目分類

關鍵核心技術突破

二、技術分析

超穎表面作為一種全新的信息載體在近幾年得到迅猛發(fā)展,其能夠靈活地調控光波前,超薄緊湊的特性能夠極大地解決傳統(tǒng)設備笨重,靈活性差,應用場地受限的問題。并且,其適合在多維度信息顯示等領域應用和推廣。項目組在超穎表面的多維信息顯示領域做出了許多有意義的貢獻。將全息技術與超穎表面的三維調制、偏振復用、波長調制、主動相變材料、非線性調制、集成液晶調制顯示、算法優(yōu)化等結合,研究并設計了多種基于超穎表面的多維信息顯示技術,為提高信息顯示的存儲密度、多彩多自由度顯示等提供了更高性價比的選擇方案,具有極高的應用前景和推廣市場。

基于超穎表面的多維信息顯示技術的體積小,構造靈活多樣,結構特征明顯,能夠復用多種光學特性,為信息顯示,特別是全息顯示領域到了創(chuàng)新性變革。因其能夠徹底擺脫傳統(tǒng)光學的限制,提高信息容量和顯示多樣性。該技術可在微納量級達到成像和顯示的極佳效果,有望在數(shù)據(jù)存儲,超分辨率顯示,光學加密,增強現(xiàn)實,智能設備等領域發(fā)揮能以想象的優(yōu)勢。

應用范圍:

該科技成果提出的基于光學超穎表面的多維信息顯示技術的顯示質量和信息密度極高,可在多種場景下實現(xiàn)光學信息顯示,光場調控、AR/VR、全息等功能。

首先,從具體的市場需求展開,本項目組的基于超穎表面的多維信息顯示技術形式多樣化,顯示手段豐富,可復用多種光學維度進行復合全息信息顯示。并且其信息存儲密度大,容量大,遠遠高于傳統(tǒng)的光學顯示器件和方法。并且由于器件小型化的優(yōu)勢,在運輸、儲藏等方面能夠節(jié)約極高的成本。結合計算全息的算法優(yōu)勢,該技術還能夠結合入射光的波前進行讀寫動態(tài)顯示,進一步提高器件的靈活性。 

其次,該科技成果中的超穎表面多維信息顯示可以小型化制造,微納量級的設備可以應用在生物醫(yī)學成像等領域。集成的超穎表面可以組合成多種多樣的復合顯示設備,如三維全息投影,全彩色動態(tài)三維顯示等。這種簡單小型化的設備就能夠替代傳統(tǒng)光學笨重大型的器件,提高空間和光能利用率。

再次,在全息三維顯示,AR/VR中,由于設備的穿戴,攜帶等要求使得顯示器件既能夠滿足真三維高保真多自由度的顯示目標,又能夠輕量化,無壓力感等物理要求。超穎表面的多維信息顯示技術就正好滿足這些要求。大大提高了用戶消費者的體驗舒適感。在一定程度上節(jié)約了生產(chǎn)成本,加快了市場化的進程。

效益分析:

目前光學顯示領域面臨如下痛點:對于傳統(tǒng)的光學顯示技術,大多數(shù)都是二維顯示,且電能光能效率低下。不能滿足人們對真實特定場景的感知和體驗,往往容易“出戲”。其次,復雜笨重的顯示設備使得在局促的空間內顯得擁擠,且移動和運輸都較為麻煩。再次,傳統(tǒng)的顯示技術的數(shù)據(jù)存儲多為電子存儲,存儲容量依賴于硬盤的大小,其容量越大,成本越高。

針對以上市場痛點,該科技成果的超穎表面多維信息顯示技術以極小的設備體積巧妙而高效地存儲了多維度、大容量的信息數(shù)據(jù),同時還可結合材料的特性實現(xiàn)主動可調的顯示功能,結合入射光束的波前特性能夠動態(tài)的顯示復雜的三維場景。其次,由于其真三維顯示效果佳,質量輕薄,占空間小,可應用在多種復雜場景中,如可穿戴設備,AR/VR等。

上述優(yōu)勢是該科技成果與同類產(chǎn)品相比的核心競爭力,這些優(yōu)勢將有利于產(chǎn)品占領市場,相關產(chǎn)品潛在的市場規(guī)模及其未來發(fā)展不可小覷。

該科技成果相關產(chǎn)品的盈利主要來自于以下幾個方面,直接銷售硬件,可穿戴設備等獲得的收入,提供全方位、多層次、可刷新、自定義的真三維顯示器件等內容服務的盈利,以及立體化解決方案的收入三大盈利方向。

1)硬件銷售,包括硬件直銷與分銷的利潤收益。

2)內容服務,包括對于高端客戶的全息三維動態(tài)顯示定制化設計的服務費,以及對于低端客戶的有償使用設計成型的方案,數(shù)據(jù)庫等。

3)立體解決方案,包括有償為客戶提供產(chǎn)品硬件、內容定制、活動策劃的全流程立體解決方案所獲得的收益。

知識產(chǎn)權類型:
發(fā)明專利
技術成熟度:
通過中試
技術先進程度:
達到國際先進水平
成果獲得方式:
獨立研究
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