彩色全息波导显示系统中的关键技术研究

发布时间：2021-08-08 02:05

　　随着技术的迅猛发展,为满足现代空战中飞行员显示器件轻型化、大视场、随视跟踪、高分辨率、全彩化等要求而逐渐列装的头盔显示器（Head Mounted Display）开始得到了民用消费市场的广泛关注和深入的研究。在衍射光波导器件中,体全息光栅（Volume Holographic Grating）波导方案是一种极具潜力的技术途径,该路线在衍射效率、制备成本以及设计加工难度等方面具有显著的优势,行业内相关工作者对于该方向的探索从未停歇。但就目前而言,基于全息体光栅的全息波导显示技术还处于研究阶段,尚有几个方面的问题亟待解决,其中包括:1,缺乏涵盖几何光学与波动光学的统一系统仿真平台,同时综合远场成像与近场耦合计算意味着巨大的算力需求;2,受限于全息材料折射率调制度较小等原因,系统的视场角带宽（FOV）较小;3,大出瞳情况下的显示均匀性、清晰度、色彩等方面还未达到商用要求的水平;4,其批量制备的工艺方法与设备也有待进一步的研究与开发。针对上述问题,本论文对彩色全息波导显示系统进行了深入的研究与开发,掌握了其中涉及的几项关键技术,主要开展了以下几个方面的工作,并取得了相应的成效:基于波动光学与... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：103 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 头戴式显示(HMD)技术发展概况
    1.2 增强现实(AR)显示技术发展现状
    1.3 全息波导显示原理系统架构
    1.4 课题研究意义与工作安排
第二章 全息波导显示的工作原理与设计基础
    2.1 全息波导显示系统的基本结构
    2.2 光的干涉和衍射
    2.3 光学全息的基本原理
    2.4 全息光栅的衍射效率
    2.5 全息光学设计中的矢量分析
    2.6 本章小结
第三章 彩色全息波导显示系统仿真与设计
    3.1 全息波导显示系统的彩色实现
    3.2 全息光栅的建模
    3.3 彩色全息波导显示系统的建模与仿真
    3.4 全息波导显示系统的二维出瞳扩展
    3.5 本章小结
第四章 全息波导显示系统视场角带宽的扩展
    4.1 体全息光栅的角度选择性
    4.2 光致聚合物材料的优化
    4.3 光栅的复合
    4.4 本章小结
第五章 全息波导显示系统的出瞳扩展
    5.1 全息波导显示系统的一维扩展
    5.2 出瞳扩展的均匀性、连续性分析及设计
    5.3 光栅局部效率的精确控制方法与工艺
    5.4 二维出瞳扩展结构及制备
    5.5 本章小结
第六章 彩色全息波导制备工艺及其显示系统实现与优化
    6.1 全息波导光栅的制备
    6.2 彩色全息波导成像中的色偏机制研究
    6.3 彩色全息波导显示系统优化效果
    6.4 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]全息波导头盔显示技术[J]. 曾飞,张新.  中国光学. 2014(05)
[2]严格耦合波理论和Kogelnik耦合波理论近似比较[J]. 殷庆琰,吴建宏,钱国林,马幸华.  光学与光电技术. 2008(04)
[3]走向数字化——感受IBC2003[J]. 郑智勇,胡睿,杜晓荣.  现代电视技术. 2003(11)
[4]体光栅的垂直选择角和光栅简并[J]. 袁泉,陶世荃,江竹青,杨兴昌.  中国激光. 1997(04)
[5]眼球运动的类型及其表现形式[J]. 于国丰.  心理学动态. 1983(02)

硕士论文
[1]基于AR技术的手机卡牌游戏的设计与实现[D]. 杨国强.吉林大学 2016
[2]色域扩展技术的研究与实现[D]. 朱磊.上海交通大学 2008
[3]保持色相恒定的色域匹配算法的比较研究[D]. 杜桂华.武汉大学 2005



本文编号：3328992