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応用光学：大規模フォトニック集積回路によるフラットパネル・レーザーディスプレイ
Nature 644, 8077 doi: 10.1038/s41586-025-09107-7
レーザーを用いたディスプレイは、輝度とカラーパフォーマンスが優れているため、特に拡張現実（AR）などの先進的用途において大いに求められている。しかしその普及は、大型のプロジェクター設計や複雑な光学モジュール組み立てによって阻まれている。今回我々は、これらの課題に取り組むために、大規模可視フォトニック集積回路（PIC）によって可能になったレーザーディスプレイ・アーキテクチャーを提示する。このアーキテクチャーは、これまでのプロジェクター式レーザーディスプレイとは異なり、非常に薄いフラットパネル・フォームファクターを特徴としており、大型の自由空間照明モジュールを単一の高性能フォトニックチップで置き換えている。数千個の別個の光学部品をチップ上に集積させたセンチメートルスケールのPICデバイスが目的に合うよう入念に調整され、高いディスプレイ均一性、コントラスト、効率が実現した。我々は、PICとLCoS（liquid crystal on silicon）パネルを組み合わせた厚さ2 mmのフラットパネル・レーザーディスプレイを実証し、従来のLCoSディスプレイと比較して211％の色域と80％以上の体積削減を達成した。さらに我々は、シースルーARシステムへの応用を提示する。今回の成果は、ナノフォトニクスとディスプレイ技術の一体化における進歩を示すもので、高性能没入型ディスプレイからスリムパネル3Dホログラフィーまで、さまざまな新しいディスプレイコンセプトを可能にする。
