研究人员开发出一种新型投影设备，能够在不同的角度投射出两幅不同的全息图像。

在两个方向分别投影出不同的全息投影图。照片来源：S.M.Kamali等。

当光线从不同角度照射时，薄光学器件通常不会改变其光学特性。例如无论照明的角度如何改变，全息图都将投射出相同的图像。目前，研究人员设计了两种光学器件，这两种器件对两种不同照明角度下的光线都有明显的反应。第一种是全息图，当照射角度为30°时显示不同的图像。第二种是衍射光栅，对于两种角度具有不同的有效光栅周期。研究人员认为，这些类型的器件可以在不同的照明角度下编码独立光学元件的功能，例如光栅、透镜和全息图等，与多功能光学系统的作用相同。

由加利福尼亚理工学院（Pasadena）的Andrei Faraon及其同事开发的这些器件是由位于支撑层上的U形硅单元阵列组成的“转换面”。两个U形臂的高度、宽度、深度和长度在阵列上是变化的，以形成所需的图案。该模式进行不同的相移，使得以0°和30°的角度进入的偏振光随着与该变化面相互作用。这为这两个照明角度创建了独立的相位分布，从而使得每台设备具有两种完全不同的光学输出。

通过这种方式，研究小组制造了一种衍射光栅，对于不同的两种入射角，其有效光栅周期相差十个波长。他们还创造了一个全息图，以0°和30°两种角度分别投射。到目前为止，研究团队只能使用两种照明角度，但他们认为利用其他超材料模式能够增加更多的角度。

这项研究已发表于物理评论X。

来源： https://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevX.7.041056

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