基于电控悬浮光散射体的自由空间图形显示
应用物理
2019-03-27 v1 光学
摘要
光学散射体的悬浮为开发自由空间体三维显示器提供了新途径。其原理是照射在三维（3D）中以高速位移的悬浮粒子，基于视觉暂留（POV）创建图像。粒子散射的光可在体显示器周围各处观察到，因此提供真实的3D图像，不依赖干涉效应且对观察角度不敏感。挑战在于以高精度和高速控制粒子在三维中的轨迹。利用光在等离子体中或用微珠生成自由空间图像的系统严格依赖于所采用的扫描方法。机械系统需要扫描体积内的粒子，这削弱了时间动态特性。此处我们使用电控平面Paul阱（PPTs）来控制带电粒子的轨迹。通过施加于PPT的交流（AC）和直流（DC）电压，在三维中操控单个金胶体粒子。电压可以高频（150 kHz）调制，并允许粒子高速位移而无需移动任何其他系统组件。悬浮粒子的光学散射产生自由空间图像，由常规光学系统成像。粒子的轨迹完全编码于电压中并通过静止平面电极驱动。我们在本文中展示了利用单个电扫描粒子生成3D自由空间图形的概念验证。
引用
@article{arxiv.1806.06662,
title = {Free-Space Graphics with Electrically Driven Levitated Light Scatterers},
author = {Johann Berthelot and Nicolas Bonod},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.06662},
year = {2019}
}