北京航空航天大学 Qiong-Hua Wang 团队、皇家墨尔本理工大学 Bao-Hua Jia 团队和西北工业大学 Ruo-Nan Ji 团队提出了一种三维超构全息变焦微型投影仪，该投影仪通过将高分辨率超表面与定制的液体透镜集成而成，其尺寸仅为0.18 cm³。作者提出了一种三维傅里叶超构全息图生成方法，克服了传统傅里叶超构全息图在实现三维投影方面的局限性。通过采用小型变焦液体透镜，该投影仪实现了三维变焦投影，超构全息图像的尺寸和投影距离均达到分米级，这是以往超构全息投影技术无法企及的。这种灵活、微型化的指尖式三维变焦微型投影仪有望在便携式可穿戴设备以及生物医学仪器领域得到广泛应用。研究成果于 2025 年 11 月 28 日以题为“A 0.18 cubic centimeter 3D meta-holographic zoom micro-projector”发表在《Nature Communications》上。

   

图1：变焦微型投影仪概念图

                                 

图2：微型投影仪的核心部件和机制

                                 

图3：微型投影仪的制造和性能表征

                                 

图4：微型投影仪的3D变焦重建结果

                                 

图5：微型投影仪的应用验证

                                 

Wang, D., Huang, Q., Liu, C. et al. A 0.18 cubic centimeter 3D meta-holographic zoom micro-projector. Nat Commun 16, 10735 (2025)

DOI：https://doi.org/10.1038/s41467-025-65764-2