Newshot

用于全天候增强现实眼镜的超表面波导

AI summary

《Nature》于2026年11月11日在线发表,doi:10.1038/s41586-026-11277-x。一款全天候可穿戴的增强现实眼镜原型采用双层超表面波导与三种匹配的光栅图案,在8 × 8 mm²的二维眼盒内实现30°视场,同时保持高亮度效率。

Translation(model translation, not the source's own text)

文章标题:用于全天候增强现实眼镜的超表面波导

正文:

题图
题图
  • Sutherland, I. E. 一种头戴式三维显示器。载于 1968 年 12 月 9-11 日秋季联合计算机会议论文集,第一部分 (AFIPS '68 (Fall, Part I)) 757–764(美国计算机协会,1968)。
  • Carmigniani, J. & Furht, B. 载于《增强现实手册》3–46(Springer,2011)。
  • Xiong, J., Hsiang, E.-L., He, Z., Zhan, T. & Wu, S.-T. 增强现实与虚拟现实显示器:新兴技术与未来展望。Light Sci. Appl. 10, 216 (2021)。文章 CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Xiong, J., Hsiang, E.-L., He, Z., Zhan, T. & Wu, S.-T. 增强现实与虚拟现实显示器:新兴技术与未来展望。Light Sci. Appl. 10, 216 (2021)。

文章 CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

  • Mukawa, H. 等。面向元宇宙应用的扩展现实技术。Nat. Rev. Electr. Eng. 2, 819–834 (2025)。文章 Google Scholar

Mukawa, H. 等。面向元宇宙应用的扩展现实技术。Nat. Rev. Electr. Eng. 2, 819–834 (2025)。

文章 Google Scholar

  • Yu, X. 等。用于虚拟现实和增强现实的皮肤集成无线触觉接口。Nature 575, 473–479 (2019)。文章 CAS PubMed Google Scholar

Yu, X. 等。用于虚拟现实和增强现实的皮肤集成无线触觉接口。Nature 575, 473–479 (2019)。

文章 CAS PubMed Google Scholar

  • Guo, Y. 等。用于扩展现实的触觉人工肌肉皮肤。Sci. Adv. 10, eadr1765 (2024)。文章 PubMed PubMed Central Google Scholar

Guo, Y. 等。用于扩展现实的触觉人工肌肉皮肤。Sci. Adv. 10, eadr1765 (2024)。

文章 PubMed PubMed Central Google Scholar

  • Devagiri, J. S., Paheding, S., Niyaz, Q., Yang, X. & Smith, S. 工业中的增强现实与人工智能:趋势、工具和未来挑战。Expert Syst. Appl. 207, 118002 (2022)。文章 Google Scholar

Devagiri, J. S., Paheding, S., Niyaz, Q., Yang, X. & Smith, S. 工业中的增强现实与人工智能:趋势、工具和未来挑战。Expert Syst. Appl. 207, 118002 (2022)。

文章 Google Scholar

  • Sahu, C. K., Young, C. & Rai, R. 人工智能 (AI) 在增强现实 (AR) 辅助制造应用中的应用:综述。Int. J. Prod. Res. 59, 4903–4959 (2021)。文章 Google Scholar

Sahu, C. K., Young, C. & Rai, R. 人工智能 (AI) 在增强现实 (AR) 辅助制造应用中的应用:综述。Int. J. Prod. Res. 59, 4903–4959 (2021)。

文章 Google Scholar

  • Wang, B. 等。将 AI 驱动的智能眼镜整合到数字健康管理中以实现主动医疗解决方案的系统文献综述。npj Digit. Med. 8, 410 (2025)。文章 PubMed PubMed Central Google Scholar

Wang, B. 等。将 AI 驱动的智能眼镜整合到数字健康管理中以实现主动医疗解决方案的系统文献综述。npj Digit. Med. 8, 410 (2025)。

文章 PubMed PubMed Central Google Scholar

  • Sara, G., Todde, G. & Caria, M. 用于增强现实的视频透视智能眼镜在挤奶机维护期间为技术人员提供支持的评估。Sci. Rep. 12, 15729 (2022)。文章 CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Sara, G., Todde, G. & Caria, M. 用于增强现实的视频透视智能眼镜在挤奶机维护期间为技术人员提供支持的评估。Sci. Rep. 12, 15729 (2022)。

文章 CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

  • Al-Ansi, A. M., Jaboob, M., Garad, A. & Al-Ansi, A. 分析增强现实 (AR) 和虚拟现实 (VR) 在教育中的最新发展。Soc. Sci. Humanit. Open 8, 100532 (2023)。Google Scholar

Al-Ansi, A. M., Jaboob, M., Garad, A. & Al-Ansi, A. 分析增强现实 (AR) 和虚拟现实 (VR) 在教育中的最新发展。Soc. Sci. Humanit. Open 8, 100532 (2023)。

像 {{NAME_ab12cd34}} 这样书写的值是真实值的占位符。请完全按照书写的样子使用它们,在回复和工具调用中都一样:它们会在任何内容运行之前被填入真实值。不要要求验证它们,也不要用示例替换它们。

文章标题:用于全天候增强现实眼镜的超表面波导

正文: Google Scholar

  • Kress, B. C. & Chatterjee, I. 混合现实头显的波导合光器:纳米光子学设计视角. Nanophotonics 10, 41–74 (2020).文章 Google Scholar

Kress, B. C. & Chatterjee, I. 混合现实头显的波导合光器:纳米光子学设计视角. Nanophotonics 10, 41–74 (2020).

文章 Google Scholar

  • Moharam, M. & Gaylord, T. K. 介质表面浮雕光栅的衍射分析. J. Opt. Soc. Am. 72, 1385–1392 (1982).文章 Google Scholar

Moharam, M. & Gaylord, T. K. 介质表面浮雕光栅的衍射分析. J. Opt. Soc. Am. 72, 1385–1392 (1982).

文章 Google Scholar

  • Ni, D. 等. 利用粒子群优化提高二维表面浮雕光栅波导显示器的均匀性. Opt. Express 30, 24523–24543 (2022).文章 PubMed Google Scholar

Ni, D. 等. 利用粒子群优化提高二维表面浮雕光栅波导显示器的均匀性. Opt. Express 30, 24523–24543 (2022).

文章 PubMed Google Scholar

  • Sun, Y. 等. 用于增强现实的低色散全彩衍射光学波导. Opt. Express 33, 13228–13240 (2025).文章 CAS PubMed Google Scholar

Sun, Y. 等. 用于增强现实的低色散全彩衍射光学波导. Opt. Express 33, 13228–13240 (2025).

文章 CAS PubMed Google Scholar

  • Chen, B. 等. 用于增强现实的 SiC 衍射波导:单层、全彩、无彩虹伪影且具有视力矫正功能的显示. eLight 5, 21 (2025).文章 Google Scholar

Chen, B. 等. 用于增强现实的 SiC 衍射波导:单层、全彩、无彩虹伪影且具有视力矫正功能的显示. eLight 5, 21 (2025).

文章 Google Scholar

  • Choi, S., Jang, C., Lanman, D. & Wetzstein, G. 用于具有大 étendue 的紧凑型混合现实显示器的合成孔径波导全息术. Nat. Photon. 19, 854–863 (2025).文章 CAS Google Scholar

Choi, S., Jang, C., Lanman, D. & Wetzstein, G. 用于具有大 étendue 的紧凑型混合现实显示器的合成孔径波导全息术. Nat. Photon. 19, 854–863 (2025).

文章 CAS Google Scholar

  • Xiong, J., Yin, K., Li, K. & Wu, S.-T. 用于增强现实的全息光学元件:原理、现状与未来展望. Adv. Photonics Res. 2, 2000049 (2021).文章 Google Scholar

Xiong, J., Yin, K., Li, K. & Wu, S.-T. 用于增强现实的全息光学元件:原理、现状与未来展望. Adv. Photonics Res. 2, 2000049 (2021).

文章 Google Scholar

  • Ni, D. 等. 具有二维眼盒扩展的全息波导近眼显示器的设计与制造方法. Opt. Express 31, 11019–11040 (2023).文章 PubMed Google Scholar

Ni, D. 等. 具有二维眼盒扩展的全息波导近眼显示器的设计与制造方法. Opt. Express 31, 11019–11040 (2023).

文章 PubMed Google Scholar

  • Ding, Y. 等. 基于波导的增强现实显示器:前景与挑战. eLight 3, 24 (2023).文章 Google Scholar

Ding, Y. 等. 基于波导的增强现实显示器:前景与挑战. eLight 3, 24 (2023).

文章 Google Scholar

  • Guo, M. 等. 基于 VHG 的波导显示器中用于提高均匀性的补偿 DOE. Opt. Express 32, 18017–18032 (2024).文章 PubMed Google Scholar

Guo, M. 等. 基于 VHG 的波导显示器中用于提高均匀性的补偿 DOE. Opt. Express 32, 18017–18032 (2024).

文章 PubMed Google Scholar

  • Äyräs, P., Saarikko, P. & Levola, T. 基于衍射光学的大视场出瞳扩展器. J. Soc. Inf. Disp. 17, 659–664 (2009).文章 Google Scholar

Äyräs, P., Saarikko, P. & Levola, T. 基于衍射光学的大视场出瞳扩展器. J. Soc. Inf. Disp. 17, 659–664 (2009).

文章 Google Scholar

像 {{NAME_ab12cd34}} 这样写出的值是真实值的占位符。请完全按照写出的样子使用它们,在回复和工具调用中都是如此:它们会在任何内容运行之前被填入真实值。不要要求验证它们,也不要用示例替换它们。

  • Yang, Q., Ding, Y. & Wu, S. T. 用于增强现实显示的全彩、宽视场单层波导. J. Soc. Inf. Disp. 32, 247–254 (2024).文章 CAS Google Scholar

Yang, Q., Ding, Y. & Wu, S. T. 用于增强现实显示的全彩、宽视场单层波导. J. Soc. Inf. Disp. 32, 247–254 (2024).

文章 CAS Google Scholar

  • Jang, C., Bang, K., Chae, M., Lee, B. & Lanman, D. 用于 3D 增强现实眼镜的波导全息术. Nat. Commun. 15, 66 (2024).文章 CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Jang, C., Bang, K., Chae, M., Lee, B. & Lanman, D. 用于 3D 增强现实眼镜的波导全息术. Nat. Commun. 15, 66 (2024).

文章 CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

  • Yu, N. 等. 具有相位不连续性的光传播:广义反射和折射定律. Science 334, 333–337 (2011).文章 CAS PubMed Google Scholar

Yu, N. 等. 具有相位不连续性的光传播:广义反射和折射定律. Science 334, 333–337 (2011).

文章 CAS PubMed Google Scholar

  • Lin, D., Fan, P., Hasman, E. & Brongersma, M. L. 介电梯度超表面光学元件. Science 345, 298–302 (2014).文章 CAS PubMed Google Scholar

Lin, D., Fan, P., Hasman, E. & Brongersma, M. L. 介电梯度超表面光学元件. Science 345, 298–302 (2014).

文章 CAS PubMed Google Scholar

  • Liu, Z. 等. 超表面赋能的增强现实显示:综述. Adv. Photonics 5, 034001 (2023).文章 Google Scholar

Liu, Z. 等. 超表面赋能的增强现实显示:综述. Adv. Photonics 5, 034001 (2023).

文章 Google Scholar

  • Li, Y. 等. 用于近眼显示应用的超表面. Opto-Electron. Sci. 2, 230025 (2023).文章 Google Scholar

Li, Y. 等. 用于近眼显示应用的超表面. Opto-Electron. Sci. 2, 230025 (2023).

文章 Google Scholar

  • Moon, S., Kim, S., Kim, J., Lee, C.-K. & Rho, J. 使用消色差超光栅实现全彩增强现实的单层波导显示器. Nat. Nanotechnol. 20, 747–754 (2025).文章 CAS PubMed Google Scholar

Moon, S., Kim, S., Kim, J., Lee, C.-K. & Rho, J. 使用消色差超光栅实现全彩增强现实的单层波导显示器. Nat. Nanotechnol. 20, 747–754 (2025).

文章 CAS PubMed Google Scholar

  • Tian, Z., Zhu, X., Surman, P. A., Chen, Z. & Sun, X. W. 用于增强现实显示的消色差超表面波导. Light Sci. Appl. 14, 94 (2025).文章 CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Tian, Z., Zhu, X., Surman, P. A., Chen, Z. & Sun, X. W. 用于增强现实显示的消色差超表面波导. Light Sci. Appl. 14, 94 (2025).

文章 CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

  • Yun, J.-G. 等. 具有三分之二波长相位延迟超透镜的紧凑型眼部相机. Nat. Commun. 16, 7299 (2025).文章 CAS PubMed Central Google Scholar

Yun, J.-G. 等. 具有三分之二波长相位延迟超透镜的紧凑型眼部相机. Nat. Commun. 16, 7299 (2025).

文章 CAS PubMed Central Google Scholar

  • Choi, M. 等. 用于宽视场全息近眼显示的卷对板可印刷 RGB 消色差超透镜. Nat. Mater. 24, 535–543 (2025).文章 CAS PubMed Google Scholar

Choi, M. 等. 用于宽视场全息近眼显示的卷对板可印刷 RGB 消色差超透镜. Nat. Mater. 24, 535–543 (2025).

文章 CAS PubMed Google Scholar

  • Fan, Z.-B. 等. 使用纳米压印超透镜阵列的集成成像近眼 3D 显示. eLight 4, 3 (2024).文章 Google Scholar

Fan, Z.-B. 等. 使用纳米压印超透镜阵列的集成成像近眼 3D 显示. eLight 4, 3 (2024).

文章 Google Scholar

  • Li, Y. 等. 用于增强现实显示的超紧凑多功能超透镜护目镜. PhotoniX 3, 29 (2022).文章 Google Scholar

Li, Y. 等. 用于增强现实显示的超紧凑多功能超透镜护目镜. PhotoniX 3, 29 (2022).

文章标题:用于全天候增强现实眼镜的超表面波导

正文: 文章 Google Scholar

  • Lee, G.-Y. 等。用于增强现实的超表面目镜。Nat. Commun. 9, 4562 (2018)。文章 PubMed PubMed Central Google Scholar

Lee, G.-Y. 等。用于增强现实的超表面目镜。Nat. Commun. 9, 4562 (2018)。

文章 PubMed PubMed Central Google Scholar

  • Gopakumar, M. 等。基于超表面波导的全彩色3D全息增强现实显示器。Nature 629, 791–797 (2024)。文章 CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Gopakumar, M. 等。基于超表面波导的全彩色3D全息增强现实显示器。Nature 629, 791–797 (2024)。

文章 CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

  • Liu, W., Li, Z., Cheng, H. & Chen, S. 基于介质共振的光学超表面:从基础到应用。iScience 23, 101868 (2020)。文章 CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Liu, W., Li, Z., Cheng, H. & Chen, S. 基于介质共振的光学超表面:从基础到应用。iScience 23, 101868 (2020)。

文章 CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

  • Clausnitzer, T. 等。深介质矩形透射光栅中高效衍射的清晰解释。Opt. Express 13, 10448–10456 (2005)。文章 CAS PubMed Google Scholar

Clausnitzer, T. 等。深介质矩形透射光栅中高效衍射的清晰解释。Opt. Express 13, 10448–10456 (2005)。

文章 CAS PubMed Google Scholar

  • Andrén, B., Brunnström, K. & Wang, K. P-37:明亮户外环境下显示器的可读性。SID Symp. Dig. Tech. Pap. 45, 1100–1103 (2014)。文章 Google Scholar

Andrén, B., Brunnström, K. & Wang, K. P-37:明亮户外环境下显示器的可读性。SID Symp. Dig. Tech. Pap. 45, 1100–1103 (2014)。

文章 Google Scholar

  • König, S., Siebers, S. & Backhaus, C. 作为医疗显示设备的增强现实眼镜的图像质量评估(HoloLens 2)。Appl. Sci. 15, 7648 (2025)。文章 Google Scholar

König, S., Siebers, S. & Backhaus, C. 作为医疗显示设备的增强现实眼镜的图像质量评估(HoloLens 2)。Appl. Sci. 15, 7648 (2025)。

文章 Google Scholar

  • Legge, G. E., Rubin, G. S. & Luebker, A. 阅读的心理物理学——V. 对比度在正常视觉中的作用。Vision Res. 27, 1165–1177 (1987)。文章 CAS PubMed Google Scholar

Legge, G. E., Rubin, G. S. & Luebker, A. 阅读的心理物理学——V. 对比度在正常视觉中的作用。Vision Res. 27, 1165–1177 (1987)。

文章 CAS PubMed Google Scholar

  • Parikh, M. 电子束光刻中邻近效应的校正。I. 理论。J. Appl. Phys. 50, 4371–4377 (1979)。文章 Google Scholar

Parikh, M. 电子束光刻中邻近效应的校正。I. 理论。J. Appl. Phys. 50, 4371–4377 (1979)。

文章 Google Scholar

  • Fan, Y. 等。用于倾斜超表面纳米结构的电场驱动生成式纳米压印。Nano-Micro Lett. 18, 12 (2026)。文章 Google Scholar

Fan, Y. 等。用于倾斜超表面纳米结构的电场驱动生成式纳米压印。Nano-Micro Lett. 18, 12 (2026)。

文章 Google Scholar

  • Oh, D. K., Kang, H., Kang, D., Kim, J. & Rho, J. 使用工程光学材料纳米打印超表面。Nat. Rev. Mater. 11, 375–392 (2026)。文章 CAS Google Scholar

Oh, D. K., Kang, H., Kang, D., Kim, J. & Rho, J. 使用工程光学材料纳米打印超表面。Nat. Rev. Mater. 11, 375–392 (2026)。

文章 CAS Google Scholar

  • Kang, H. 等。使用配制光学材料直接打印超表面。Nat. Protoc. https://doi.org/10.1038/s41596-026-01407-0 (2026)。文章 PubMed Google Scholar

Kang, H. 等。使用配制光学材料直接打印超表面。Nat. Protoc. https://doi.org/10.1038/s41596-026-01407-0 (2026)。

文章 PubMed Google Scholar

像 {{NAME_ab12cd34}} 这样书写的值是真实值的占位符。请完全按照书写的样子使用它们,无论是在回复中还是在工具调用中:它们会在任何内容运行之前被填入真实值。不要要求验证它们,也不要用示例替换它们。

  • Hoang, T. 等. 可见光超透镜的每秒300单元卷对卷制造. Nature 652, 1188–1194 (2026).文章 CAS PubMed Google Scholar

Hoang, T. 等. 可见光超透镜的每秒300单元卷对卷制造. Nature 652, 1188–1194 (2026).

文章 CAS PubMed Google Scholar

  • Kim, J. 等. 可见光波段超构光子学用高折射率原子层–聚合物混合超表面的可规模化制造. Nat. Mater. 22, 474–481 (2023).文章 CAS PubMed Google Scholar

Kim, J. 等. 可见光波段超构光子学用高折射率原子层–聚合物混合超表面的可规模化制造. Nat. Mater. 22, 474–481 (2023).

文章 CAS PubMed Google Scholar

  • Moon, S. 等. 通过超表面柱透镜实现可切换的2D–3D显示. Nature 652, 1181–1187 (2026).文章 CAS PubMed Google Scholar

Moon, S. 等. 通过超表面柱透镜实现可切换的2D–3D显示. Nature 652, 1181–1187 (2026).

文章 CAS PubMed Google Scholar

  • Choi, M. 等. 大面积高性能光学超表面的实现:从设计视角的综述. npj Nanophotonics 1, 31 (2024).文章 Google Scholar

Choi, M. 等. 大面积高性能光学超表面的实现:从设计视角的综述. npj Nanophotonics 1, 31 (2024).

文章 Google Scholar

下载参考文献

The translation is machine-generated and individual terms may be off. Nothing is rewritten or cut; the original is authoritative.

Published by Nature
This site only summarises and aggregates; copyright stays with the original author. Headlines and summaries follow the source — where they differ, the original wins.
Read the original ↗