新型光纖讓看3D電影不戴眼鏡

麻省理工學(xué)院的電氣工程師和材料科學(xué)家近日制造出一種神奇的光纖，用其編織成的柔性顯示屏可以播放3D圖像而觀眾不必佩戴特制眼鏡來(lái)觀看。該研究近期發(fā)表在《自然—光子學(xué)》網(wǎng)站上。

說(shuō)起3D立體顯示技術(shù)，我們會(huì)立即想起3D電影，呈現(xiàn)在眼前的立體效果令人有逼真的、身臨其境的感覺(jué)。但如今主流的3D立體顯示技術(shù)仍然不能使我們擺脫特制眼鏡的束縛，這使得其應(yīng)用范圍以及使用舒適度都打了折扣，而且不少3D技術(shù)若長(zhǎng)時(shí)間體驗(yàn)，會(huì)讓觀眾產(chǎn)生惡心眩暈等感覺(jué)。于是3D立體顯示能夠持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力，就落到了裸眼3D顯示技術(shù)這一前沿科技身上。

光纖的工作原理是，在發(fā)送端首先要把傳送的信息(如話音)變成電信號(hào)，然后調(diào)制到激光器發(fā)出的激光束上，使光的強(qiáng)度隨電信號(hào)的幅度(頻率)變化而變化，并通過(guò)光纖發(fā)送出去;在接收端，檢測(cè)器收到光信號(hào)后把它變換成電信號(hào)，經(jīng)解調(diào)后恢復(fù)原信息。

擁有同樣工作原理的新光纖獨(dú)特之處在于其纖維的纖芯嵌入了一個(gè)微小的液滴。當(dāng)激光照射液滴時(shí)，會(huì)發(fā)生散射。纖芯的四周覆以多層不同光學(xué)性質(zhì)的材料，發(fā)揮鏡子一樣的作用，這樣就可以有效地創(chuàng)造出360°的激光束。光纖纖芯的四周還有4個(gè)通道，灌入液晶，每條通道與兩個(gè)電極相連，通過(guò)改變施加在液晶上的電壓，可以改變其透明度。雖然結(jié)構(gòu)如此復(fù)雜，但這種光纖的直徑僅為400 μm(0.4 mm)，而人的頭發(fā)的直徑為100 μm，液晶顯示器的像素大約為300 μm。

研究人員可以把很多工作控制在一個(gè)“像素”的基礎(chǔ)上進(jìn)行，即可以沿著纖維從頭到尾、從前到后制作出無(wú)數(shù)的激光點(diǎn)。換言之，如果一個(gè)電視屏幕由這些纖維構(gòu)成，這一邊可以顯示一個(gè)圖像，而另一側(cè)可以顯示不同的圖像。這樣坐在電視屏幕前的不同觀眾，可以看到完全不同的電視節(jié)目。同樣，觀眾不用戴3D眼鏡就可以觀看完美的3D影像，而且坐在電視屏幕后面的觀眾也能收看。

目前，這種光纖的唯一缺點(diǎn)是在每個(gè)光纖中還只能放入一滴液滴。研究人員正在設(shè)法讓液滴來(lái)回運(yùn)動(dòng)的速度足夠快，以形成多像素的效果。更值得注意的是，這種新纖維具有伸展性，可以制成數(shù)公里長(zhǎng)。

新纖維可到達(dá)人體的任何部位，因此可以制成高度精確的醫(yī)療裝置。新光纖還可以應(yīng)用于光動(dòng)力療法，即利用光來(lái)激活藥物，光動(dòng)力療法是目前唯一相對(duì)非侵入性的和無(wú)毒的治療癌癥的方法。