基于铌酸锂晶体实现动态全息显示

三维显示能够展现物体的完整信息，带给人们前所未有的临场感，在影视娱乐方面已率先取得成功，并在远程医疗、国防军事、虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等领域表现出广阔的应用前景和巨大的经济价值。

全息三维显示无需佩戴辅助设备观看，被公认为理想的、终极的三维显示威廉希尔官方网站 ，目前静态全息三维显示已经取得了长足进展，但动态全息三维显示威廉希尔官方网站 还不成熟，仍面临计算全息数据量庞大、光学全息缺乏理想的光折变材料等诸多困难和挑战。

铌酸锂（LiNbO3，LN）是一种集电光、声光、压电、热释电和非线性光学效应于一体的多功能铁电晶体。

在非线性谐振腔、调制器、永久性全息记录设备和片上集成光学的最新威廉希尔官方网站 成就中发挥了突出的作用。

作为一种经典的无机光折变材料，LN晶体具有稳定的物理化学性质，但也因为响应速度慢导致信息难以实现较快的动态刷新。

为进一步提高掺铋铌酸锂晶体的光折变响应速度，显著提高基于铌酸锂晶体实现动态全息显示的刷新频率，南开大学孔勇发教授、许京军教授课题组结合理论计算设计铋、镁离子掺杂浓度，生长了一系列铋镁双掺铌酸锂晶体，研究结果表明掺铋2.0mol%，镁6.0mol%时，其光折变响应时间缩短到7.2ms，灵敏度达到646cm/J。

搭建了基于铌酸锂晶体的全息显示光学系统，实现了刷新频率为60Hz的实时动态全息显示，有效降低显示材料的闪烁，减少观看者视觉疲劳，如图1所示。

图1 基于掺杂铌酸锂实现60Hz的实时动态全息显示图

图2实时全息显示的光学装置

审核编辑：刘清