Дифракционные волноводы — тонкие пластины, которые используют в HoloLens и Meta Orion, — решают проблему размера, но создают другую: цветовые искажения. Свет разной длины волны преломляется под разными углами, как в призме, и на выходе картинка распадается на радугу. Это сужает поле зрения и портит цветопередачу, особенно по краям.

Ученые из Южного университета науки и технологий под руководством профессора Сяо Вэй Суна предложили решение. Они объединили метаповерхности (искусственные наноструктуры, управляющие светом) с однослойным волноводом из материала с высоким коэффициентом преломления.

Результаты опубликованы в издании Light Science & Applications.

Метаповерхности работают как точные фильтры:

• красный свет направляют под нужным углом с помощью 4-го порядка дифракции,
• зеленый — 5-го,
• синий — 6-го.

Так все цвета попадают в одну точку без искажений. Однослойная конструкция проще в производстве, чем многослойные аналоги, а высокий коэффициент преломления расширяет поле зрения.

Эта разработка — шаг к AR-устройствам нового поколения: без радужных разводов, с естественными цветами и простой конструкцией.

Что такое AR

Дополненная реальность (AR) — это когда привычный мир вокруг вас внезапно обретает цифровые слои.

Представьте: вы смотрите через камеру смартфона или специальные очки, а поверх обычного пейзажа появляются стрелки навигации, виртуальные подсказки или даже инструкция по сборке мебели, наложенная прямо на детали.

Это не виртуальная реальность, где вы полностью погружаетесь в цифровой мир, и не обычная жизнь, где приходится полагаться только на свою память.

Это скорее интерактивное дополнение к реальности — как если бы мир вдруг обзавёлся умными субтитрами, всплывающими подсказками и визуальными комментариями.

Технически — это смешение физического и цифрового в реальном времени, а по сути — удобный способ получать информацию прямо перед глазами, не отрываясь от того, что происходит вокруг.

Технология решает три главные проблемы AR:

• Хроматические аберрации — исчезают цветовые искажения, картинка становится чище.
• Сложность производства — один слой вместо нескольких снижает себестоимость.
• Поле зрения — высокий коэффициент преломления расширяет обзор без увеличения габаритов.

Это ускорит массовый выпуск AR-очков с кинематографическим качеством изображения.

Однако метод требует точной подгонки метаповерхностей под каждый тип волновода. Малейшая погрешность в расчетах — и преимущества сводятся к нулю. Пока неясно, как технология поведет себя в серийном производстве, где возможны микродефекты.

Ранее ученые предложили усовершенствовать дополненную реальность на смартфоне.