图3. 新式pancake光学系统的实验验证。（a）正在新式pancake光学系统中折迭的激光光斑。（b）Mircro-OLED中输入的表现图画。（c）正在新式pancake光学编制中折迭的绿光图画。（d）正在新式pancake光学系统中折迭的白光图画。（e）众层构制结束全光谱反响。（f）众层结构的光谱照顾。

　　吴教讲课题组的学生曾屡次获奖，如 SID 共同论文奖、ILCS（邦际液晶学会）Glenn H. Brown 奖 (2008林怡欣, 2014饶玲晖, 2018陈海伟, 2022黄玉格)、SPIE 光学和光子学劝化奖学金、 SPIE AR/VR/MR 光学煽动寻衅奖(2019第一名谭冠军, 2020第一名湛韬, 2021-2022 Covid时间比赛息憩, 2023第二名李闫南琦)和 IEEE 灵动琢磨生奖等。自2020年起，Facebook实践检测室（FRL）与邦际液晶学会促成主办FRL-ILCS液晶商讨共同奖，举世每年仅选出三名获奖者。吴讲讲课题组的学生屡次获奖：2020年，湛韬荣获白金奖；2021年，；熊江浩和尹坤辨认得到了钻石奖和白金奖；2022年，李闫南琦获取金奖；2023年，罗桢埸再次成功卫冕钻石奖。

　　该协商团队履历布满诈欺非互易偏振旋转器的特色，提出了一种新式无耗费的pancake光学系统。考察收成灵活地闪现了这一改造性的pancake光学系统对待下一代VR和MR头显具有强盛的潜力。别的，由于该煽动对待正在可意睹域具有较大Verdet常数的非互易偏振抢救器薄膜的火急需求，猜测将饱励将来磁光资料的下一轮兴隆。

　　为了让AR、VR和MR头显正在长时间的佩戴中依旧惬心，紧凑、纯真、低功耗的光学编制安置成为刻谢绝缓。与保存的菲涅耳透镜和折射透镜比较，现正在依据偏振的折迭光学编制，即pancake光学系统，已正在告终VR头显的紧凑简捷方面发挥了合头成效，比方正在Apple Vision Pro和Meta Quest 3等筑树上获取广泛职掌。这种pancake光学系统不只昭着省掉了VR头显的体积，还告结束更为浸浸式的体会。但是，由于折迭光途中担任一片半透半反镜，这种规划正在本质上存正在着较高的光学损耗。是以，为了前进VR头显的续航年月并依旧紧凑轻省的天性，遑急需要昌隆新的光学结构目标。

　　图1. Pancake光学编制的职守道理。保存pancake光学系统的（a）结构图与（b）偏振调集图。新式pancake光学编制的（c）布局图与（d）偏振更改图。

　　跟着微型表现手工、超薄成像光学系统以及高疾数字拾掇器的郁勃兴隆，加强实习（AR）、伪造本性（VR）和稠浊实践（MR）从前从一个异日的观念演变为一种切当可行的办法。这一隆盛不只拓宽了全盘人们的感知视界，还引颈了更深主睹的人机交互，越过了保存刻板表现的距离。这种手腕前进进一步推动了其全班人边界的兴旺，包括元世界、数字孪生和空间方案。这些更始本事正在智能叙授训练、调节、导航、逛戏、文娱和智能缔制等众个边界都获取了雄壮的独揽。

　　为了验证新式pancake光学系统的可行性，该商量团队举办了实验，捉弄激光和micro-OLED展示器差异对其光学成效（图3（a））和折迭手腕（图3（b-c））举办久远协商。磋议成果再现，由于亏折增透膜（AR coating）和高天性的反射偏振片，着手的光学效能仅为71.5%。不过，正在驾驭了3M的高性能反射偏振片和增透膜后，光学成效较着长辈至93.2%，迫临外面功用。别的，该接头团队还深化会说了新式pancake光学编制中导致鬼像形成的四种机制，并提出了呼应的管理定动。值得一提的是，协商团队还提出了一种众层膜构制，以结束全彩外现。依据图3（d-f）的成效外现，选拔三组非互易偏振抢救器和1/4波片的撮合恐怕结束对全豹可睹光波段的偏振抢救。结尾，该团队还对别离的薄膜磁光资料举办了逼真的批判和发挥。

　　图2.互易性与非互易性偏振拯救器的干事事理欧洲杯买足球。线偏振正在互易性偏振滚动器中（a）正向撒播与（b）逆向撒播的偏振抢救成果。线偏振正在非互易性偏振回旋器中（c）正向散播与（d）逆向分布的偏振旋转后果。

　　为分处理保守pancake光学编制低效的标题并一起帮助其灵动的折迭才干，该咨询团队提出了一种新式无花费的pancake光学编制。新铺排如图1(c-d)所示，由一个非互易偏振拯救器和两个反射型偏振片构成。正在这种目标中，非互易偏振滚动器(又称为法拉第回旋器)正在折迭光学说径中扮演着至闭严重的脚色。如图2(a-d)所示，与互易性偏振旋转器（比方半波片）比较，不管光正在介质中正向或逆向分布，非互易偏振回旋器都邑沿着结合个目标抢救线偏振光。所以，正在非互易偏振旋转器中正反向撒播一个折返，线。

　　今朝拣选pancake光学的VR头显面临续航技术有限的离间，严重源于半透半反镜引进的能量叮咛，如图1（a-b）所示。外面上，仅有25%的光可能从发扬面板终究传抵达用户的眼睛。不过，倘若展示器宣布的光为非偏振光，最大光学听命将降至12.5%。为掌握这一标题，吴诗聪叙授团队所提出的新式pancake光学编制拣选了更始性的揣度，以最大水平地前进光学功用，为另日的可一稔VR头显带来更超卓的天性。

　　来自美邦中佛罗里达大学的吴诗聪教育团队重要确实于AR、VR和MR表现的探求。比来，我推出了一种旨正在改善下一代VR和MR展示编制的立异型pancake光学系统。这项商讨的动机源于对可穿戴VR头显越来越刻薄的乞求，人们不只生机VR头显供应浸重式体会，何况愿望其一稔畅疾，十全轻狂和长续航时分等性质。