全息投影的历史发展

1947年,英国匈牙利物理学家丹尼斯·加博尔发明了全息投影,他因此获得了1971年的诺贝尔物理学奖。其他科学家之前也做过一些研究工作,解决了一些技术问题。全息投影的发明是Gabor在英国BTH公司研究增强电子显微镜性能的手段时偶然发现的,该技术于194765438+2月被该公司申请专利(专利号GB685286)。这项技术自发明以来就被用于电子显微学,在该领域被称为电子全息投影技术,但全息投影技术直到1960年激光的发明才取得实质性进展。

第一张真正记录三维物体的光学全息投影照片是苏联科学家尤里·德尼苏克在1962年拍摄的。与此同时,密歇根大学的雷达实验室工作人员Emmett Lees和Juris Upatnix也发明了同样的技术。尼古拉斯·菲利普斯改进了光化学处理技术,生产出高质量的全息投影图片。

全息投影可以分为以下几类。透射全息投影,如Liz和Upatinix发明的技术,是用激光照射全息投影胶片,然后从另一个方向观察再现像。后来经过改进,彩虹全息投影可以用白光照射,观察再现像。彩虹全息投影广泛应用于信用卡防伪、防伪、产品包装等领域。这几种彩虹全息投影通常是在塑料薄膜上形成表面浮雕图案,然后通过背面镀铝膜使光线透过薄膜来重建图像。另一种常见的全息投影技术被称为反射全息投影,或达尼苏克全息投影。这种技术可以使用白光光源从与观察者相同的方向照射胶片,通过反射重建彩色图像,从而重建图像。反射镜全息投影是通过控制反射镜在二维表面上的移动来产生三维图像的相关技术。它通过控制反射光或折射光来构建全息图像,而Gabor的全息投影通过衍射光来重建波前。

全息投影在短时间内迅速发展的关键原因是低成本固态激光器的大规模生产,如DVD播放机和其他常见设备中使用的激光器。这些激光器也极大地促进了全息投影的发展。这些便宜又小的固态激光器在某些条件下可以和那些原本用于全息投影的又大又贵的气体激光器竞争,所以预算不高的研究人员、艺术家甚至业余爱好者都可以参与全息投影研究。

2014年6月,美国加州一家创业公司正在研发一款三维全息投影芯片。最快2015年底前,智能手机将具备三维投影功能。研制出一种药丸大小的三维全息投影仪,分辨率高达5000PPI,可以精确控制每束光的亮度、颜色和角度。

只需要一个芯片就可以投影出一个可以接受的三维全息图像,但是只要增加芯片的数量,就可以投影出形状更加复杂的三维物体,并且具有更加细致的细节。这种芯片和技术的研发还处于起步阶段。第一个芯片是针对二维图像的全息投影,2015年夏天芯片交付手机厂商。

他们开发的第二种投影芯片将能够实现全息三维投影,三维图像可以漂浮在空中,看起来像一个真实的物体。第一款芯片推出几个月后,第二款芯片也将开始进入生产制造。

除了智能手机,该公司开发的三维全息投影芯片还将进入各种显示设备,如电视、智能手表甚至“全息桌面”。届时,三维全息投影的时代将真正到来。