研究员利用稀土掺杂玻璃，实现无需眼镜的动态3D显示技术

当用激光照射时，它就可以直接显示生动的3D视觉效果

（映维网Nweon 2025年01月07日）土耳其伊尔迪兹科技大学团队正在利用稀土掺杂玻璃来克服现有3D成像系统的局限性。相关实验开发了掺杂稀土离子（钬、铥、钕和镱）的玻璃材料，而当由特定激光波长激发时，它们会发出红色、绿色和蓝色的光。相关材料允许可调的，高纯度的颜色发射，并直接在玻璃内构建动态的三维图像。

简单来说，团队创造了一种特殊的玻璃：当用激光照射时，它就可以直接显示生动的3D视觉效果，不需要眼镜或头显，从而有效地将玻璃本身转变为显示屏。

土耳其伊尔迪兹科技大学团队认为，与存在有限视场，长时间穿戴不适，仅限单用户等局限的头显相比，体三维显示器提供了一个富有前景的替代方案。体三维显示器使用体三维像素生成真正的3D图像，这可以增强视场、空间分辨率和动态图像，不依赖于可穿戴设备或视觉技巧。

与现有的虚拟现实、立体甚至全息显示系统相比，体三维显示器创新带来了高空间分辨率、动态图像和易于应用等优势。尽管利用非相干光源的基反射体三维显示器已经出现，但它们存在诸如受限视角、有限深度感知、内容创作方面挑战和低分辨率等问题。

基于激光的体三维显示器尽管尚未商业化，但由于激光的固有特性，它具有鲜明的色彩、高对比度和更宽的色域等显著优势。

通过808nm和980 nm波长的双激光激发，研究人员通过优化玻璃基体内稀土离子之间的能量传递实现了全彩发射。这种方法仔细调整了光和材料属性的相互作用，从而允许其显示RGB颜色，并解决了以前的挑战，如颜色可调性不足或需要复杂的多层结构。系统允许生成复杂的图像，包括旋转对象或移动形状等动画。

据悉，实验获得了覆盖标准RGB光谱79.88%的色域。尽管比使用三个激光源的系统略少，但材料设计的简单性和可扩展性提供了实际优势。另外，钕离子的掺入显著改善了蓝光发射，而这是类似系统的先前限制。

延伸阅读：Full-color dynamic volumetric displays with tunable upconversion emission from RE3+-doped glasses (RE = Ho, Tm, Nd, Yb) under NIR laser excitation

https://paper.nweon.com/16148

根据研究人员的说法，他们基于玻璃的方法可扩展，并且可以产生高质量的视觉效果，并在教育、医学和设计等领域具有潜在的应用前景。