超小衍射光柵，Magic Leap研發超薄硅基光學晶元

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文章相關引用及參考：engadget

為蝴蝶翅膀上色的「超材料（Metamaterials）」可以優化光學顯示器。

（映維網 2017年09月06日）混合現實公司Magic Leap對其技術一直都是諱莫如深。然而，他們與伯克利實驗室一起合作的研究論文則暗示了這家神秘科技公司的動向。這支團隊開發出了新的材料，可以從更多的角度吸收光，並以最小質量的損失進行重定向。這可能不僅有助於其混合現實頭顯的研發（報道稱其採用跟HoloLens類似的波導技術），同時能為全息圖和隱形斗篷等技術帶來突破。

Magic Leap沒有明確說明「我們正在頭顯上使用這項技術」，但映維網認為他們至少是把目光放在這一領域。眾所周知的是，Magic Leap正在使用一種光場晶元，其可以利用「波導」技術把光線轉向用戶的眼睛。該公司將其描述為「具有非常細小結構的三維波導元件，並且它們管理著最終產生數字光場信號的光子流動」。

換句話說，系統把合成圖像投影到晶元上，然後以最小的質量損失和更精確的方式將其反射到眼睛。要做到這一點，你需要使用所謂的超材料（Metamaterials）。這種材料具備反射和折射光的納米尺度特徵，其與蝴蝶或孔雀翅膀獲得顏色（虹彩）的原理相同，無需顏料，只需把光折射成特定顏色的波長的功能。另外，這種技術已被用於製作抗反射的眼鏡塗料。

伯克利實驗室表示，團隊利用電子束刻蝕把20到120納米的「光束」雕刻成硅，從而開發出兩種全新的超薄硅基光學晶元（如上圖所示）。這形成了一個無窮小的「衍射光柵」（你或許還記得高中物理課上老師曾講過這個內容）。這能根據光束模式將光分成不同的顏色，並將其變成不同的顏色，就像稜鏡一樣。

這種技術早已出現。但在之前的設計中，光必須以正確的角度進入表面，以避免效率的急劇下降，同時這局限於紅外光譜。伯克利實驗室納米製造部門負責人Stefano Cabrini表示，「我們現在能夠創造出可以從多種多樣輸入角度和波長獲取光的硅表面，同時衍射效率損耗極小。」此外，由於研究人員使用的是硅，因此他們可以使用廣泛可用的技術來製造晶元。

這種設備可能會，也可能不會用在Magic Leap尚未發布的眼戴設備上。但伯克利實驗室指出，這種技術還存在其他潛在的應用，包括防水的「智能表面」，數據處理，全息圖和所謂的隱形斗篷等等。

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