Óptica líquida de cristal difractiva acromática para pantallas de realidad virtual

La óptica líquida de cristal difractiva es un elemento óptico prometedor para la realidad virtual (VR) y la realidad mixta, ya que proporciona un factor de forma ultradelgado y ligero para factores humanos y ergonomía. Sin embargo, sus severas aberraciones cromáticas imponen un gran desafío para las aplicaciones de pantallas a todo color. En este estudio, demostramos un dispositivo de cristal líquido difractivo acromático para superar este problema de aberración cromática de larga data. El dispositivo propuesto consiste en tres elementos ópticos de cristal líquido difractivo apilados con una respuesta espectral y selectividad de polarización diseñadas específicamente. El concepto se valida tanto mediante simulaciones como experimentos. Nuestros resultados experimentales muestran una mejora significativa en el rendimiento de la imagen con dos tipos de motores de luz: un proyector láser y un panel de pantalla de diodos emisores de luz orgánicos. Además, nuestros resultados de simulación indican que el desplazamiento lateral del color se reduce en ~100 veces en comparación con la lente de cristal líquido difractivo de banda ancha convencional. Se prevén aplicaciones potenciales para el metaverso habilitado para VR, la computación espacial y los gemelos digitales que han encontrado aplicaciones generalizadas en turismo inteligente, educación inteligente, atención médica inteligente, fabricación inteligente y construcción inteligente.