除了将图像调制为显示器或SLM外,LCs同时表现出其他重要的特性,并可用于创建新的光子器件LCOEs。LCOEs具有超薄的形状参数、几乎100%的效率、强偏振选择性和开关能力,所以它在AR/VR系统中显示出非常出色的应用前景。

6.1 透射式LC平面光学

在透射式LCOE中,我们将重点关注几何相位光学元件。由于相位延迟取决于LC对准,透射型光学元件能够在薄层内实现快速相位调制的主要原因。透射式LCOE显示出非常强的偏振选择性,并且可以分别作为波片、光栅和透镜工作,具体取决于LC对准。图8总结了每个元件的极化响应。

作为一种各向异性光学材料,LC可以为偏振光引入相位延迟,因此它是波片(或相位延迟器)的一个潜在的候选者。无缘LC波片是一种经过紫外线稳定处理的聚合物薄膜,具有超薄、轻质的特点。有源LC波片则可通过施加电压在开和关状态之间切换。

在图9a所示系统中,基于LC的有源HWP与无源LC透镜一起工作。由于LC透镜与偏振有关,因此切换有源HWP将旋转偏振状态,从而改变透光率。如果无源LC透镜被偏振选择光栅取代,则焦平面调制将转向输出光束角度偏移以进行光束控制,如图9b所示。

要获得宽带有源波片,最简单的设备是TN cell。另外,我们可以利用负色散LC材料制作宽带有源波片,以补偿可见光范围内与波长相关的相位延迟。Merck已开发出用于被动LC波片的负色散LC单体(如RMM 1705)。然而,对于具有有源LC波片的AR/VR系统中的多路复用和转向应用,响应时间需要很快(~ 1 ms)。目前,行业尚未出现具有如此快响应时间的负色散LC。

另一种方法是构建多扭曲结构。根据有源驱动的要求,每个扭曲层需要两个ITO玻璃基板,这大大增加了系统的厚度和重量。

6.2 反射式LC平面光学

在反射LCOE中,反射机制基于所用胆甾相液晶(CLC)的布拉格反射。因此,这种类型的衍射光学元件又称为“厚”光学元件。这种反射LCOE的效率与器件厚度密切相关。为了建立布拉格反射,LC层的最小厚度约为10 pitch。另外,通过掺杂一定的手性掺杂剂,可以实现螺旋CLC结构。为了适应宽视角和宽带,我们可以应用更复杂的结构,如多层和梯度间距。如图12所示,红色虚线连接LC控制器的短轴,并表示布拉格表面。根据LC对准产生的不同布拉格表面,这种反射LCOE表现出很强的偏振选择性,可以分别用作反射器、光栅和轴上/轴外透镜。图12中总结了每个元件的极化响应。

CLC反射器(图12a)具有简单的结构,但可用于AR/VR的各种应用。在VR Pancake结构中,CLC反射器可以取代QWP和反射偏振器,以获得更简单的结构。另外,通过使用CLC反射器将两个图像编码为正交圆极化,可以实现注视点VR显示器。

如图13a所示,经历不同路径的图像经历不同的放大率,所以注视点图像的空间分辨率可以大大增强。利用偏振选择性,CLC反射器同时可以在AR系统中生成两条光路。如图13b所示,两个反射器分别按顺序放置,以产生两个不同的屈光度和光路,其中每个光路对应一个图像深度。通过使用多个CLC反射器,可以产生更多的图像深度。

通过在CLC反射器中引入一个线性变化的相位,可以得到一个反射式LC光栅(称为偏振体光栅PVG)。这种线性变化的相位可以通过曲面对齐生成。与CLC反射器相比,PVG具有更复杂的结构,其中光对准层上的偶氮化合物沿水平轴呈现正弦图案。图12b描述了PVG结构的LC分布。

通过向CLC反射器引入抛物面变化的相位,可以获得反射LC透镜。透镜相位profile可以叠加到平面CLC,以形成轴上或轴外CLC透镜(图12c,d)。与CLC反射器一样,CLC透镜依然遵循偏振选择性规则,但当入射光从不同profile入射时,其会呈现出相反的相位profile。换句话说,具有目标偏振的入射光可以会聚或发散,这取决于光束进入哪一侧。利用CLC的偏振选择性,可以将多个CLC膜堆叠在一起,以执行不同的功能,从而实现广泛的应用。

对于VR系统,Pancake设计的CLC反射器可以进一步替换为同轴CLC透镜。这种CLC透镜为优化光学像差提供了更多的自由度。折射和衍射元件的组合由于其相反的色散行为而抑制了色差。

如果将所有折射光学元件替换为HOE(图15a),则Pancake结构可以进一步演变为更紧凑的形状参数。为了适应HOE的角度选择性和波长选择性,单色定向背光是首选的光引擎。另外,轴上CLC透镜可以在投影AR系统中实现,以用作光学组合器。

在麦克斯韦系统中,除了生成或切换多个视点外,同时可以实现注视匹配功能以适应眼睛旋转。在注视匹配的场景中,出瞳应与瞳孔对齐。换句话说,主要光线应该与眼睛注视的方向相匹配。

为了满足这一要求,应实时调节成像耦合器的入射光角度。有研究人员提出了一种机械移位器来移动成像耦合器的水平位置。所述方法可以直接实现注视匹配,但机械移位器增加了系统的复杂性和重量。

由于全息透镜耦合器的探测波与曝光过程中使用的参考波的波前不匹配,当相同的全息透镜耦合器移动时,像差会出现。有人通过使用多个具有不同图案的离轴CLC透镜来适应不同的入射光方向,并开发了一种注视匹配的麦克斯韦系统。

如图16c所示,三个透镜设计用于三个出瞳,以在眼睛旋转时与眼睛瞳孔位置对齐。由于每个透镜可以针对一个入射角进行专门设计,所以像差可以忽略不计。然而,如果需要更多的视点来覆盖大范围的眼球旋转,这种方法可能会变得更笨重。为了使其合理实用,可以在视点数量和注视匹配程度之间进行一定的折衷。尽管麦克斯韦显示器仅限于一个小视窗,但波导框架可以支撑一个大视窗。

通过将这两个优点结合在一起,有人提出了一种扫描波导显示器,通过部署一个离轴CLC透镜阵列作为输出耦合器来实现宽水平视窗(~ 80°)(图16d)。准直光通过离轴CLC透镜阵列进行外耦合,然后形成多个视点。在这个框架中,视窗不再受波导折射率的限制,而是完全由每个透镜元件的f数决定。由于强大的CLC对准,离轴CLC透镜可以达到较小的f数(~ 0.6)。

相关论文:Advanced liquid crystal devices for augmented... https://t.cn/A6XY9HN8

【《草河湾扶贫纪事》为何感人至深】杨益军根据千余篇《扶贫日志》创作的《草河湾扶贫纪事》由安徽文艺出版社出版发行后,受到读者喜爱,成为网上热销读物,被推荐参评2022年6月“中国好书榜”,目前已通过初选。作者在书中娓娓道来的扶贫故事感动了众多读者。

  安徽省委统战部副巡视员、望江县司阁村原第一书记李传玺表示:“这本书让扶贫干部找到了共同的感受和记忆。”

  没有接触过脱贫攻坚的读者说:“被这本书感动得热泪盈框,没想到贫困村脱贫的背后会有这么多精彩故事!”

  阜阳市委宣传部副部长、全国基层理论宣讲先进个人燕少红感叹:“我满含热泪一口气读完这本书,感觉这不仅是一份鲜活的贫困村脱贫档案,更是一本生动的思想政治工作活教材,工作队在草河湾展现的朴实情怀及扶贫智慧堪称开展农村思想政治工作的经典案例。”

  农业农村部中国农村杂志社副社长、副总编辑夏树认为,这本脱贫攻坚题材的精品之作感人至深,我们有责任向广大读者推介!

  97岁的绿色美学开拓者、著名美学大家郭因用放大镜看完这部20多万字作品,称赞这是一本感人至深的纪实作品,为“讲好扶贫故事”做出了生动的诠释。

  一本鲜活的贫困村脱贫档案

  “这些充满时代气息的文字 ,沾泥土、带露珠、冒热气,犹如草河湾大地成熟的庄稼,颗粒圆润,浆汁饱满,有劲道,耐咀嚼,为中国扶贫脱贫的伟大事业提供了一个典型的案例,留下了一份鲜活的档案。”中共党史学会副会长、中共中央党史研究室原副主任李忠杰在题为《一份鲜活的贫困村脱贫档案》的序言中指出:“经过岁月的磨洗,这部图文并茂的大许村脱贫档案,也许就会像其他许多留存下来的案例一样,将成为一块追忆、解读中国扶贫脱贫历史的活化石。从这个意义上来说,草河湾的故事,不仅是西湖的,颍州的,也是阜阳、安徽的,更是中国的。”

  在杨益军看来,作品出来后起码要让全国25.5万个驻村工作队或多或少从中找到自己的影子。他以众多小人物的命运为切入点,把草河湾多姿多彩的人物群体客观真实地展现在读者面前。他力图全方位立体化呈现贫困村在不同时期的原生态情景,诸如:贫困村和贫困户当年到底是一种什么样的状态?工作队吃住在村是通过什么办法对症下药精准帮扶的?工作队为帮助贫困户就业增收因地制宜采取了哪些措施?工作队在扶贫过程中遇到了哪些难题、经历了哪些酸甜苦辣?工作队用什么办法促进了从“输血式扶贫”向“造血式扶贫”的转变?工作队是如何抓党建促脱贫加强村“两委”班子建设的?工作队是如何让教育扶贫、健康扶贫、危房改造、产业扶贫、就业扶贫等扶贫政策落地生根的?贫困村脱贫验收接受省第三方评估到底是一个什么样的过程?等等,这些脱贫攻坚过程中的关键词和重要节点从这部作品中都能看到更加形象和具体的场景。

  李忠杰在序言中写道:“大实践是由小细节构成的。当年费孝通的《江村经济》之所以一直为我们所称道,就是因为他们都深入解剖了一只麻雀,提供了一个真实的典型。纪录和反映中国扶贫脱贫的伟大事业,既需要有史诗般的宏大叙事,也需要有鲜活的具体案例。《草河湾扶贫纪事》正是提供了一个很好的案例。”大许村是全国12.8万个贫困村的缩影,作者把大许村放在全国脱贫攻坚的背景下深度解剖,写深、写透、写活草河湾,生动解读中国扶贫脱贫最真实的农村图景。

  一本思想政治工作的活教材

  燕少红撰文称:这部20多万字作品,一明一暗两条主线贯穿始末,一条明线即:通过169张红彤彤脱贫光荣证背后的故事,立体化呈现共青团安徽省委驻大许村扶贫工作队带领草河湾人民摆脱贫困的全过程;另一条暗线即:工作队在草河湾运用思想政治工作金钥匙激活了脱贫攻坚的一池春水。打开这部作品,思想政治工作在草河湾大地散发的阵阵清香,沁人心脾!

  首篇万余字《谁说老朱“头难剃”》,作者在文中一开始就把老朱和包片村干部陈继芬激烈的正面冲突推到了读者面前。为侄子建房的补助款老朱坚信村干部要么没尽力要么从中做了手脚,对村干部太深的成见致他和村妇联主席发生尖锐冲突,因怀疑陈继芬有意少了他一袋化肥,于是在陈继芬主持的评议会上故意找茬,导致评议贫困户脱贫的村民小组会议被老朱搅得不欢而散。在老朱眼里,草河湾干部大都吃拿卡要,没几个形象光彩的,就是这个村干部见了绕着走的“头难剃”,经工作队循循善诱居然变身为正能量满满的“颍州好人”。在燕少红看来《草河湾扶贫纪事》中随处可见的原生态扶贫案例对开展农村思想政治工作会产生一定的启迪:刘寨自然庄修路的事因宅基地纠纷像一团乱麻,扯不断还越理越乱,面对“烫手山芋”,第一书记第12次前往调解的时候,皆大欢喜,他究竟采用什么招法化解了两个家族之间的矛盾?多年前外出打工意外被截掉一只胳膊的贫困户明恒星,长期走不出失去左臂的阴霾,就是这个萎靡不振的贫困户,居然浴火重生,实现了由贫困户到颍州区劳动模范的华丽转身,这个跌入人生谷底的贫困户是如何被工作队转变为当地党报头版报道的典型的?贫困户宋金军妻子瘫痪多年且患有间歇性精神病,但他一有空就不由自主的往村头牌场跑,第一书记是如何激发其脱贫斗志,助力他成为脱贫标兵的?贫困户许国芳丈夫去世后整日愁眉苦脸,出门遇见村人她老远就低着头,工作队如何出招,让这个精神抑郁的农家妇女转身为神情开朗的最美脱贫户的?在大学校园读书的许国芳女儿为何在千里之外第一时间向家乡的第一书记报告入党喜讯?向工作队诉说儿女不给赡养费的村民刘研宏,为当贫困户差点让儿女背上了不孝的黑锅,这位故意夸大贫困的村民为何反而托人向工作队求情不当贫困户了?伴随朴实无华的文字,这些来自草河湾现场的扶贫情景,原汁原味再现了团省委工作队这个安徽省脱贫攻坚先进集体开展思想政治工作的精彩画面。

  一些“三农”问题专家表示:农民问题是我党始终关注的一个根本问题,做实做活做好农村思想政治工作,不仅事关执政党根基问题,更是实施乡村振兴战略无法绕过的一个时代课题。在乡村振兴的征途中,面对新情况新问题,镇、村干部和驻村工作队如何避免“干部忙了一身汗,群众还是不点赞”的尴尬,《草河湾扶贫纪事》会带来一些有益的启示。

  在前沿阵地“现场直播”

  在杨益军看来,和专业作家相比,文学性、艺术性是自己的短板,但自己四年多吃住在村,有缘拥有千余篇《扶贫日志》,有缘在脱贫攻坚的前沿阵地向读者“现场直播”自己的扶贫亲历;与此同时,和众多想写扶贫生活作品的驻村工作队员相比,杨益军“扶贫工作队副队长”“主任记者”的双重身份,又多了点职业优势。作为草河湾摆脱贫困的参与者、见证者、记录者,杨益军认为这部作品是他面对草河湾大地必须完成的答卷!

  杨益军始终坚信越是真实的东西越有持久的生命力,在他看来,无须为写出惊世骇俗的文章而故弄玄虚,客观真实记录草河湾脱贫攻坚进程中的原生态情景是他在内心深处坚守的创作底线。在与草河湾乡亲朝夕相处的日子里,他深深感到人民不是抽象的符号,而是中华大地十四亿有血有肉的人,每个人心里都藏着一个了不起的自己。

  让作者多次落泪的第一书记

  作者杨益军曾荣获安徽省选派干部标兵称号,他所在的共青团安徽省委驻阜阳市颍州区西湖镇大许村工作队被评为安徽省脱贫攻坚先进集体,这个业绩不凡的工作队自然为这部作品增添了不少感动读者的元素。正因如此,草河湾大地方才传颂着那么多富有时代韵律的扶贫故事;正因如此,回荡在草河湾大地的时代音符更加悦耳目动听;正因如此,作者才更加自信地向读者传递来自草河湾大地的时代足音!

  作者在草河湾曾多次被第一书记陈永刚触动得泪流满面。一次是他的老毛病肾结石发作,隔壁房间深夜突然传来痛苦不堪的呻吟声,此刻他脸色苍白,坐卧还安,痛不欲声,刀割般的疼痛把他折磨得不停地在床上翻滚,他双目紧闭,咬着牙,面部已扭曲变形,这作者有生以来第一次看到病人在疼痛时如此痛苦的情景,看到每天形影不离的队友如此痛苦,他当即眼泪就下来了,赶忙和队友许明连夜把他送到了二百多公里外的合肥市滨湖医院。从医生口中得知,陈永刚已是第四次到这里就诊了,前三回每次医生都要他住下做手术,但陈永刚每次都嫌做手术要花很多时间,村里还有很多事等着他,病情缓解后硬是不顾医生劝阻任性地离开了医院。医生警告,再这样过没规律生活,如果再次突发得不到及时救治,后果不堪设想。经省委组织部批准,陈永刚无奈地离开草河湾,村干部听说他突然间就这样离开了,心中特别难受,大家一时无法接受。陈永刚在发表离任感言时,说着说着就哽咽着说不下去了,作者和在场村干部禁不住泪如泉涌,村支书马若付也无法控制离别的情感,捂着脸泣不成声,干脆离开会议室到外面的走廊上痛痛快快地哭了一场。陈永刚离任的消息传开后,大许村一时笼罩在沉重的气氛中,许多村民伤心得以泪洗面,工作队房东许辉的母亲李秀英,伤心得一天多吃不下饭,这位年过七旬的老太太一辈子没舍得到饭店奢侈过,她破天荒从百味农庄要来一桌丰盛的菜肴,拉着永刚的手泪眼婆娑地说:“好人呀,俺们舍不得你呀。”作者和坐在老太太身边的陈永刚一样眼泪止不住地往下流。在离开草河湾的那天,陈永刚动情地对作者和许明说:“三年前我们仨一同来到草河湾,但最终我没能和你俩共同迎来贫困户全部脱贫的那一天,虽然169个贫困户剩下的10户脱贫已成定局,但我毕竟没能看到他们的脱贫光荣证,我现在就这样走了,心里难受呀!”说着说着仨个大男人眼泪都出来了。陈永刚离开大许村,不同版本的“顺口溜”在草河湾不胫而走:“扶贫队长陈永刚,吃住都在大许庄,迎烈日呀顶风霜,好事干了一箩筐……”

  中国乡村振兴杂志社社长助理高永伟在给作者的短信中写道:“‘含泪离开草河湾’收尾几段,大气磅礴,细腻婉约,美啊,美啊,美啊,不被感动,不在乡村生活的人,没有对乡村生活的热爱,是写不出的。”

  真实的力量直抵人心

  皖籍著名新闻人、范长江新闻奖得主朱海燕称赞《草河湾扶贫纪事》说真话、吐真情,有一股直抵人心的力量。

  朱海燕认为缺陷美也是一种美,十全十美的人,不真实,也不现实,作者在书中呈现的虽不是高大全形象,但这种形象往往比高大全人物更能打动人。

  对一些看上去可能影响作者形象的文字作者并不回避。比如:“从明天开始记者生活骤然按下暂停键,整天在贫困村和贫困户泡在一起,我一时陷入了困惑。更让我纳闷的是,年过八旬的小舅得知我要去贫困村扶贫,十分关切地给我打来电话:‘外甥,你是不是犯啥错误,给贬到农村了?”“有段时间,几桩烦心事搞得我和永刚心力交瘁,那天晚上我跟永刚说:‘其实扶贫的事和我这个当记者的本来没有一毛钱关系,但现在扶贫把我弄得疲惫不堪,我真的后悔当初到这个地方来!’”

  因为真实,往往具有直抵人心的力量!(新华社)

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