Китайские ученые сделали большой шаг к появлению производительных метаголограмм с повышенной информационной емкостью. Новый тип голограмм обеспечивает высокое качество воспроизведения при отсутствии перекрестных помех. Разработка обещает приблизить появления дисплеев виртуальной и дополненной реальности нового поколения, а также более надежного шифрования изображений.

Метаголограммы имеют ряд преимуществ перед обычными голограммами: больше пропускная способность, разрешение изображения, угол обзора, меньше размер оборудования. Однако ограниченная информационная емкость позволяет проецировать лишь несколько независимых изображений. Существующие методы обеспечивают лишь небольшое количество каналов отображения и часто страдают от перекрестных помех во время проецирования изображения, пишет Phys.org.

В попытке преодолеть эти ограничения, исследователи из Академии наук Китая разработали инновационный подход, основанный на стратегии использования k-пространства. Она позволяет изображениям переключаться между «скрытым» и «видимым» состояниями. Предложенная метаголограмма использует метод геометрического фазового кодирования и состоит из миллиона наностолбиков из кремния и полимеров высотой около 100 нм, одинакового размера, но в с разными углами поворота.

Плоский стеклянный волновод переносит падающий свет и использует свойства поляризации и угла для переключения проекции из шести уникальных изображений без перекрестных помех. Вдобавок, комбинируя разные методы мультиплексирования, ученые создали 18-канальную метаголограмму и двухканальную полноцветную метаголограмму.

Разработка китайских физиков может значимо усовершенствовать современные дисплеи виртуальной и дополненной реальности, сделав проекции более сложными и реалистичными. А также поможет в создании приложений кодирования изображения, когда информация шифруется по многим голографическим каналам для повышения безопасности.