神奇的光纖讓3D電影擺脫特制眼鏡的束縛

麻省理工學院的電氣工程師和材料科學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觀看。該研究近期發表在《自然—光子學》網站上。 說起3D電影立體顯示技術，我們會立即想起3D電影，呈現在眼前的立體效果令人有逼真的、身臨其境的感覺。但如今主流的3D立體顯示技術仍然不能使我們擺脫特制眼鏡的束縛，這使得其應用范圍以及使用舒適度都打了折扣，而且不少3D技術若長時間體驗，會讓觀眾產生惡心眩暈等感覺。于是，3D立體顯示能夠持續發展的動力，就落到了裸眼3D顯示技術這一前沿科技身上。光纖的工作原理是，在發送端首先要把傳送的信息(如話音)變成電信號，然后調制到激光器發出的激光束上，使光的強度隨電信號的幅度(頻率)變化而變化，并通過光纖發送出去;在接收端，檢測器收到光信號后把它變換成電信號，經解調后恢復原信息。擁有同樣工作原理的新光纖獨特之處在于，其纖維的纖芯嵌入了一個微小的液滴。當激光照射液滴時，會發生散射。纖芯的四周覆以多層不同光學性質的材料，發揮鏡子一樣的作用，這樣就可以有效地創造出360度的激光束。光纖纖芯的四周還有四個通道，灌入液晶，每條通道與兩個電極相連，通過改變施加在液晶上的電壓，可以改變其透明度。雖然結構如此復雜，但這種光纖的直徑僅為400微米(0.4毫米)，而人的頭發的直徑為100微米，液晶顯示器的像素大約為300微米。研究人員可以把很多工作控制在一個“像素”的基礎上進行，即可以沿著纖維從頭到尾、從前到后制作出無數的激光點。換句話說，如果一個電視屏幕由這些纖維構成，這一邊可以顯示一個圖像，而另一側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。這種光纖的唯一缺點是，目前在每個光纖中還只能放入一滴液滴。研究人員正在設法讓液滴來回運動的速度足夠快，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，可以制成數公里長。 新纖維可到達人體的任何部位，因此可以制成高度精確的醫療裝置。新光纖還可以應用于光動力療法，即利用光來激活藥物，光動力療法是目前唯一相對非侵入性的和無毒的治療癌癥的方法。