Supercon: Entwerfen Sie Ihre eigene diffraktive Optik

Aug 06, 2023

Kelly Peng ist Elektro- und Optikingenieurin und Gründerin von Kura AR. Sie hat einen Fusionsreaktor, ein Raman-Spektrometer, eine DIY-Kamera mit strukturiertem Licht, einen linearen Teilchenbeschleuniger und emotionale Klassifikatoren für Vorlieben und Abneigungen gebaut. Kurz gesagt, wir haben jemanden, der alles kann, und sie kam herein, um über eine der dunklen Künste zu sprechen (Wortspiel offensichtlich beabsichtigt): Optik.

Die gesamte Idee von Kura AR besteht darin, ein immersives Augmented-Reality-Erlebnis zu schaffen, und wenn es um AR-Brillen geht, gibt es zwei Möglichkeiten, dies zu erreichen. Sie könnten den Weg von Google Glass gehen und ein kleines OLED und Linsen verwenden, aber diese Displays sind nicht sehr hell. Alternativ könnten Sie einen diffraktiven Wellenleiter wie die Hololens verwenden. Dies ist viel schwieriger herzustellen, aber der Vorteil ist ein viel größeres Sichtfeld und ein viel intensiveres Erlebnis.

Die Linse, die Kelly in ihrem AR-Headset verwendet, ist im Grunde ein Beugungsgitter oder eine Reihe paralleler Linien auf einem Stück Plastik. Diese Beugungsgitter reflektieren Licht, allerdings abhängig von der Wellenlänge. Daher benötigen Sie für ein Vollfarbsystem drei Schichten, eine für Rot, eine für Blau und eine weitere für Grün. Der Trick hier ist, wie man das herstellt. Kelly nahm eine Hololens-Linse auseinander und betrachtete sie mit einem Elektronenmikroskop, das offenbar mittels aufwendiger und teurer Fotolithographie hergestellt wurde.

Es gibt jedoch auch einen anderen Weg. Die Strukturgrößen dieses Beugungsgitters sind nicht zu klein, und dies könnte möglicherweise durch Spritzguss erfolgen. Mit viel Codierung, Simulation und Tests erkannte Kelly, dass dies mit eher standardmäßigen Spritzgussverfahren herstellbar war, im Vorfeld nur etwa 60.000 US-Dollar kosten würde und ein Teil für einen US-Dollar hergestellt werden würde. Das ist viel besser als jeder Prozess, der in die Hololens einfließt, und eine erstaunliche technische Leistung, die die Zukunft von AR näher bringt als je zuvor.

Dieser Vortrag beschäftigt sich intensiv mit der diffraktiven Optik. Es ist vollgepackt mit technischen Details, die Sie wissen müssen, wenn Sie Ihr eigenes AR-/VR-System zusammenhacken wollen. Kurz gesagt, es ist die Art von Fachgesprächen aus der realen Welt, die wir lieben. Lehnen Sie sich mit etwas Popcorn und Ihrem Notizblock zurück.