[发明专利]利用二维、光场和全息中继器的能量传播和横向安德森局域化

说明书

公开呈现光场和全息能量源的横向安德森局域化的图像中继器元件。所述中继器元件可以包含具有一个或更多个结构的中继器元件主体，其中所述结构可以串联、并联和/或成堆叠配置地联接。所述结构可以具有多个表面，使得通过所述中继器元件传播的能量波可以经历空间放大或缩小。

技术领域

本公开大体上涉及超高分辨率全息能量源的实施，且更具体来说，涉及利用横向安德森局域化的原理的通用型能量波中继器。

背景技术

通过Gene Roddenberry的《星际迷航(Star Trek)》推广的“全息甲板”室内的交互式虚拟世界的梦想最初是在20世纪初由作家Alexander Moszkowski设想出来的，近一个世纪以来它一直是科幻和技术创新的灵感来源。然而，除了文学、媒体以及儿童和成年人的集体想象之外，这种体验并不具有令人信服的实施方案。

发明内容

公开高分辨率二维能量源系统，其使用中继器元件以供光场和全息能量源利用光学中继器和横向安德森局域化。

在一个实施例中，用于能量源系统的装置包含由一个或多个结构形成的中继器元件，所述中继器元件具有第一表面、第二表面、横向定向和纵向定向。在此实施例中，第一表面的表面积不同于第二表面，且中继器元件包含在第一表面和第二表面之间的倾斜轮廓部分。

在操作中，第一表面和第二表面之间的能量波传播由于纵向定向上的传输效率远远高于横向定向上的传输效率而大体上平行于纵向定向行进，并且通过中继器元件的能量波引起空间放大或空间缩小。

在一个实施例中，通过第一表面的能量波具有第一分辨率，而通过第二表面的能量波具有第二分辨率，且第二分辨率不小于第一分辨率的约50％。在另一实施例中，如果在呈现给第一表面时具有均匀轮廓，那么能量波可通过第二表面，从而在每个方向上以在前向方向上的能量密度辐射，所述能量密度大体上填充具有相对于第二表面的法线成约+/-10度的开启角度的光锥区，而与第二表面上的位置无关。

在一个实施例中，中继器元件的一个或多个结构包含玻璃、碳、光纤、光学膜、塑料、聚合物或其混合物。在另一实施例中，装置的中继器元件包含在纵向定向上成堆叠配置的多个元件，其中多个元件中的第一元件包含第一表面，且多个元件中的第二元件包含第二表面。

在一个实施例中，第一元件和第二元件中的每一个引起能量的空间放大。在另一实施例中，第一元件和第二元件中的每一个引起能量的空间缩小。在又一实施例中，第一元件引起能量的空间放大，且第二元件引起能量的空间缩小。在又一实施例中，第一元件引起能量的空间缩小，且第二元件引起能量的空间放大。

在一些实施例中，成堆叠配置的多个元件包含多个面板。在其它实施例中，多个面板具有不同长度。在一些其它实施例中，多个面板是松散相干光学中继器。

在一个实施例中，中继器元件的倾斜轮廓部分可以是成角度的、线性的、弯曲的、锥形的、有刻面的或相对于中继器元件的垂直轴成一非垂直角度对齐的。在一些实施例中，中继器元件包含折射率随机变化性，使得能量在横向定向上局域化。在其它实施例中，横向定向上的折射率随机变化性以及纵向定向上的最小折射率变化使得能量波沿着纵向定向具有高得多的传输效率，且沿着横向定向具有空间局域化。

在一些实施例中，中继器元件的第一表面配置成从能量源单元接收能量，所述能量源单元具有宽度不同于第一表面和第二表面中的至少一个的宽度的机械外壳。在其它实施例中，机械外壳包含具有透镜的投影系统，以及安置为邻近于所述透镜的多个能量源面板，所述多个能量源面板是平面的、非平面的或其组合。

在一个实施例中，多个能量源面板布置成各种配置，包含以下中的至少一个：倾斜、以一角度对齐、交错、轴上、轴外、旋转、平行、垂直或其任何组合。在一些实施例中，多个能量源面板布置成径向对称配置。在其它实施例中，投影系统包含通过波导的聚焦能量传输，并且还包含处于一非对齐角度的远心透镜中继器元件。