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

#滴天髓精讲[超话]#易学知识之一

八卦:乾qián、坤kūn、震zhèn、巽xùn、坎kǎn、离lí、艮gèn、兑duì。亦称经卦、单卦、三爻卦、小成之卦,由阳爻yáo“—”、阴爻yáo“- -”排列而成,是由三个爻yáo自下而上排列而成的记号,生自太极、两仪、四象中。

2、八卦歌诀“乾三连,坤三断,震仰盂,艮覆碗,离中虚,坎中满,兑上缺,巽下断。”

3、《周易·说卦传》说:“天地定位,山泽通气,雷风相薄,水火不相射。八卦相错,数往者顺,知来者逆,是故易逆数也”卦序是:一乾、二兑、三离、四震、五巽、六坎、七艮、八坤。

4、后天八卦讲流行,周期循环,如水流行,用以表示阴阳的依存与互根,五行的母子相生。每卦有三爻,三而八之,即指一年二十四个节气。坎一、坤二、震三、巽四、五为中宫,乾六、兑七、艮八、离九。

5、五行,也叫五行学说,是中国古人认识世界的基本方式, 广泛用于中医、堪舆、命理、相术和占卜等方面。金(代表敛聚)、木(代表生长)、水(代表浸润)、火(代表破灭)、土(代表融合)。

相生,是指两类属性不同的事物之间存在相互帮助,相互促进的关系;具体是:木生火,火生土,土生金,金生水,水生木。

相克,则与相生相反,是指两类不同五行属性事物之间关系是相互克制的;具体是:木克土,土克水,水克火、火克金、金克木。

6、天干地支,简称为干支,源自中国远古时代对天象的观测,十天干和十二地支依次相配,组成六十个基本单位,两者按固定的顺序相互配合,组成了干支纪元法。

甲(jiǎ)、乙(yǐ)、丙(bǐng)、丁(dīng)、戊(wù)、己(jǐ)、庚(gēng)、辛(xīn)、壬(rén)、癸(guǐ);其中甲、丙、戊、庚、壬为阳干,乙、丁、己、辛、癸为阴干。

子(zǐ)、丑(chǒu)、寅(yín)、卯(mǎo)、辰(chén)、巳(sì)、午(wǔ)、未(wèi)、申(shēn)、酉(yǒu)、戌(xū)、亥(hài)

十二地支对应十二生肖:

子-鼠,丑-牛,寅-虎,卯-兔,辰-龙,巳-蛇, 午-马,未-羊,申-猴,酉-鸡,戌-狗,亥-猪。

7、五方:南方属于火,东方属于木,北方属于水,西方属于金,中央属土

五色及五脏:青属木属肝,赤属火属心,黄属土属脾,白属金属肺,黑属水属肾。

五官: 舌为火,口为土,鼻为金,眼为木,耳为水

可进一步衍生至行业,职业等等。

8、 乾属金(阳),西北;兑属金(阴),西

离属火,南; 震属木(阳),东

巽属木(阴),东南;坎属水,北

艮属土(阳),东北;坤属土(阴),西南

注:(1)坎离上为阳,下为阴

(2)方位用后天

9、甲(阳)乙(阴)东方木,春天

丙(阳)丁(阴)南方火,夏天

庚(阳)辛(阴)西方金,秋天

壬(阳)癸(阴)北方水,冬天

戊(阳)已(阴)中央土,四季末

10、亥(阴) 子(阳)同属水, 北方,冬天

寅(阳)卯(阴)同属木, 东方,春天

巳(阴) 午(阳)同属火, 南方,夏天

申(阳) 酉(阴)同属金, 西方,秋天

戌(阳) 未(阴)同属土, 辰(阳) 丑(阴)同属土,四季

11、五行的“旺衰”,指的是各种五行的能量状态,以旺、相、休、囚、死来表示。说的简单一点,就是将五行依旺相程度区分成五个能量等级,此能量等级与四时季令有着密不可分的关系。

【旺】如人在当年,神足气旺,登峰造极,故为最旺。

【相】如人之初生,躯体幼嫩,精力不足,需母气相助,故为次旺。

【休】如人生子而泄气,需要休养,故为小衰,谓之休。

【囚】克物必须费力,克之旺气,无异以卵击石,受损非轻,故为中衰,谓之囚。

【死】被克制而生气全无,如人老气衰,又被大敌侵伐,已到死亡边缘,故为最衰,谓之死。

【如何理解当下房地产低迷困局?】
【1 增速困境】
房地产公式:房价增速=经济增速+通货膨胀速度+城市化速度。
这个公式是建立在过去几百年,数十个国家的数据基础之上的。
这实际上是给出了房价增长的边际条件,不过,以上三个因素最终都要转化为现金流要素发挥作用。一般情形下:经济增长,居民收入增加,远期现金流增加,当期折算价格更高;货币表现形式的通货膨胀速度越高,居民名义工资更高,远期现金流增加,当期折算价格更高;城市化速度越快,居住有效需求越大,供给价格溢价,当期折算价格更高。
这解释了过去25年间,中国房地产市场改革以来,房价增速的基本逻辑。
2015年之前,全国年均经济增速9%以上,名义通胀速度3%左右,城市化速度带来的增速2%,年均增速14%左右,正好全国房价每5年翻一番,一线城市由于有效需求更大,每2-3年翻一番,是符合逻辑的。
必须提到,2015年各地实施的“去库存”政策,当时经济增速已降至6%左右,通货膨胀速度2%左右,由于刘易斯拐点的影响,城市化速度有所下降,年均增速8%左右,应该是9年翻一番,但我们看到2016-2017年的快速翻番,这样就透支了远期现金流。
而2020年开始的疫情,2022年的人口悬崖,预期经济增速在5%以下,城市化接近尾声,对房价增速是-3%的拖累,名义通货膨胀速度,但目前依然不到3%,房价增速就降到5%左右,需要14年才能翻一番。
但房地产企业的平均资金成本超8%:这在房价增速14%的时代,不是问题;在房价增速8%的时代,也还能玩;但在房价增速5%的时代,房企就必然面对亏损,表现为当期现金流为负。一旦没有银行的信贷支撑,房企必然破产清算。
拉升房价增速的办法:第一是把经济搞上去,让增速重回8%以上,这几乎不可能;第二是继续大幅提高城镇化率,在当下城市人口不减少的情况下,远期城镇化率已超70%,没有可能性;第三是把名义通货膨胀率搞上去,这是开放商和地方政客们常见的说辞,但这背后蕴藏着巨大的风险,假设名义通胀率剧烈上升至5%以上,居民的近端现金流风险暴露,要知道全国有6亿人月均收入低于1000元,而名义工资的传递需要时间,这个时间窗口把握不好,就是工资-通胀螺旋,经济风险立马变为政治风险,需要高超的技巧。
【2 高杠杆下的现金流崩裂】
2013年,中国爆发了钱荒,钱荒背后的原因,是财务成本吞噬企业现金流(仅仅依靠企业赚的钱、地方财政收入形成的现金流,无法覆盖各类利息,当期现金流为负不得不提高借贷利率来饮鸩止渴),最终中央银行出台各类粉,缓解了现金流问题。
财务成本之所以高企,就是企业也好,地方政府也好,债务杠杆率太高了。
但债务杠杆率的问题解决了吗?快10年过去了,我们看到的是没有。
2015年之后的“去库存”政策,进一步导致了居民杠杆率的疯狂抬升,逐渐侵蚀居民的当期现金流。而2020年疫情以来,全社会,不管企业也好、地方政府也好、居民也好,高杠杆下的现金流出现了崩裂循环。
如果高杠杆下当期现金流没法改善的话,那么崩裂就会发生。
延缓崩裂的办法:一是降低债务利率,中国地方政府和企业的资金利率不低于8%,中国居民的资金利率不低于5%,所以我们看到当前的金融政策实际上是想解决这两个问题,一方面扩大地方发债量同时降低发债利率以及短期债务转为长期债务,一方面是降低中小微企业的融资利率,下一步可能会适当降低LPR利率或者对2015年以后的存量房贷利率不再采用上浮100个基点甚至更多基点问题;二是鼓励进一步加杠杆,你没看错,因为新增的杠杆实际上产生的是当下现金流,你贷的款是别人的当期收入,各地出台降低首付、降低购房门槛、棚改房票化、买房纳入公务员考核目的就是如此。
【房地产死局】
不管是提高房价增速预期还是延缓现金流崩裂,操作难度都很大,并且都是治标不治本。房地产行业的供需双方(房企和居民),实际上很大程度上已整体进入了明斯基的第二到第三阶段。房地产已陷入死局,技术官僚面临的困难是巨大的。
我们从现金流入手,从投资收益率、资产负债率的角度,再审视一下房地产死局的核心:房企开发房子不赚钱,居民买了房子还不上贷款。
房地产除了居住以外,还是很重要的投资品。在经济高速增长的经济体,房屋租售比会极高,但这并不是房价错了或者房租错了,而是远期现金流折算的巨大溢价,当下房租低,折算当下的租售比甚至低于银行利息,但是未来的房租会起来,到时会高于远期银行利息,那么当下房价就有了支撑。【即是,当前高房价具有合理性。】
但问题在于,经济高速增长很难一直持续下去,科技创新不是线性发展的,经济降速就是非常自然地,增长也会遇到瓶颈。那么,任何一个城市,其租金,就由居民的远期现金流水平决定,如果一个城市50%以上的居民能承受年50万左右的租金,那么该公寓的远期价格应为50万*70/4=875万,即便该城市居民当期现金流只有10万,875万的房价也是合理的。
当前,人类的效率依然是有限增长的,假设中国人均GDP增长潜力从1.2万美元达到2.4万美元以上,甚至3.6万美元,那么50%的家庭远期现金流也只有7-8万美元,假设其现金流50%用于租房(现实中往往租金支出占比更低),年租金上限即为25万左右,则满足居住需求的公寓远期价格即为25万*70/4=437.5万元。可以想想当下一线城市人均GDP及其潜力,一套公寓800万基本已反映远期现金流折算。
这一切都是在非常理想的情况下,比如中国经济从现在开始,保持中高速增长5%以上持续30年以上,中间波动较小,人口老龄化对居民现金流没有恶化效应。实际上,当下房价已经对未来20年的远期现金流产生了透支效应,没有现金流的需求都不是有效需求。
如果不对房企和居民融资利率进行调整,同时通过保就业等手段提高居民名义收入增加当期现金流和远期现金流预期的话,房地产就是死局。
房企最好的情况,就是类似日本的僵尸企业,不断通过现金流输入降低杠杆,但这需要增加销售收入,这比日本企业通过外贸赚钱还债更难,因为城市化接近尾声,难度非常大。
但愿我们有智慧处理好这些问题。


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