[发明专利]一种全息显示材料、全息显示系统及其全息显示方法

说明书

本发明公开了一种全息显示材料、全息显示系统及其全息显示方法，全息显示材料包括：由高分子粉剂、单体和光敏剂组成的混合物，以及分散在混合物中的金纳米棒；金纳米棒的长径比满足在设定的一种或多种波长的光波的照射下形成光栅结构。掺杂金纳米棒使得掺杂后得到的全息显示材料具有较高的衍射效率。金纳米棒具有更多的自由度，利用金纳米棒的形状依赖性可以优化聚合物纳米复合材料。由于金纳米棒具有长、宽两个空间维度，导致其表面等离激元共振具有两种模式，分别是纵向表面等离子体共振和横向表面等离子体共振。双共振具有吸收增强、光学增益、放大自发辐射、突出角度选择性等优势。

技术领域

本发明涉及全息显示技术领域，尤其涉及一种全息显示材料、全息显示系统及其全息显示方法。

背景技术

全息显示是利用干涉原理，将物体发出的特定光波以干涉条纹的形式记录下来，使物光波前的全部信息都存储在记录介质中，这种可以记录物体光波全部分信息的介质为全息显示材料。当用光波照射记录全息图的全息显示材料时，由于衍射原理能重现出原始物光波，从而形成原物体逼真的三维像。全息显示可看到物体的全部特征，并有视差效应。全息显示技术在数据存储、无损检测、三维显示等诸多领域都有极为广泛的应用前景。

目前常用的全息显示材料包括卤化银乳剂和重铬酸盐明胶等。然而，这些材料的动态范围较低，难以达到足够高的衍射效率。

发明内容

本发明提供了一种全息显示材料、全息显示系统及其全息显示方法，用以提高衍射效率。

第一方面，本发明提供一种全息显示材料，包括：由高分子粉剂、单体和光敏剂组成的混合物，以及分散在所述混合物中的金纳米棒；

所述金纳米棒的长径比满足在设定的一种或多种波长的光波的照射下形成光栅结构的条件。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述全息显示材料中，所述金纳米棒至少包括：第一金纳米棒、第二金纳米棒和第三金纳米棒；

所述第一金纳米棒的长径比满足在红色光的照射下形成光栅结构的条件；

所述第二金纳米棒的长径比满足在绿色光的照射下形成光栅结构的条件；

所述第三金纳米棒的长径比满足在蓝色光的照射下形成光栅结构的条件。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述全息显示材料中，所述第一金纳米棒的长径比为1.1，所述第一金纳米棒在波长为630nm的光波的照射下形成光栅结构；

所述第二金纳米棒的长径比为3.4，所述第二金纳米棒在波长为530nm的光波的照射下形成光栅结构；

所述第三金纳米棒的长径比为6.3，所述第三金纳米棒在波长为460nm的光波的照射下形成光栅结构。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述全息显示材料中，所述单体为甲基丙烯酸甲酯或丙烯酰胺。

第二方面，本发明提供一种全息显示系统，包括：第一光源装置，位于所述第一光源装置出光侧的第一光学调制组件，以及位于所述第一光学调制组件出光侧的全息片；

所述第一光学调制组件，用于将接收的所述第一光源装置的出射光分解为两束相干光向所述全息片出射；

所述全息片采用上述任一全息显示材料。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述全息显示系统中，所述第一光学调制组件包括：偏振分光器，在所述偏振分光器透射光路上依次设置的电子开关、空间光调制器，位于所述空间光调制器出光侧的相位延迟器，位于所述偏振分光器反射光路上的反射器；

所述偏振分光器，用于将入射光分解为具有第一偏振方向的透射光以及具有第二偏振方向的反射光；所述第一偏振方向与所述第二偏振方向相互垂直；