【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于能量中继器中使用有序结构进行横向能量局域化的系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求2018年1月14日提交的标题为《用于在能量中继器中使用有序结构进行横向能局域化的系统和方法(SystemandMethodsforTransverseEnergyLocalizationinEnergyRelaysUsingOrderedStructures)》的第62/617,288号美国临时专利申请和2018年1月14日提交的标题为《全息和光场技术的新颖应用(NovelApplicationofHolographicandLightFieldTechnology)》的第62/617,293号美国临时专利申请的优先权，所述申请均以全文引用的方式并入本文中。
本公开大体上涉及光场能量系统，且更确切地说，涉及能量中继器中使用中继器材料的非随机布置进行能量横向局域化的系统以及制造能量中继器的方法。
技术介绍
通过GeneRoddenberry的《星际迷航(StarTrek)》推广的“全息甲板”室内的交互式虚拟世界的梦想最初是在20世纪初由作家AlexanderMoszkowski设想出来的，近一个世纪以来它一直是科幻和技术创新的灵感来源。然而，除了文学、媒体以及儿童和成年人的集体想象之外，这种体验并不具有令人信服的实施方案。
技术实现思路
公开用于制造诱发有序能量局域化效应的能量引导系统的能量中继器的系统和方法。公开包括能量中继器材料的非随机图案的能量中继器材料及其形成标准。论述了横向平面以...
【技术保护点】
1.一种能量中继器，其包括：/n多个模块，其以某一结构组装，每个模块包括第一组件工程化结构和第二组件工程化结构；/n其中所述结构中的每个模块包括在所述能量中继器横向平面中呈大体上非随机图案的所述第一和第二组件工程化结构的布置；/n其中所述第一和第二组件工程化结构配置成协作，以沿着垂直于所述横向平面的纵向平面传输能量；/n所述能量中继器在所述纵向平面中的能量传输效率远远高于所述横向平面中的能量传输效率。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180114 US 62/617,288;20180114 US 62/617,2931.一种能量中继器，其包括：
多个模块，其以某一结构组装，每个模块包括第一组件工程化结构和第二组件工程化结构；
其中所述结构中的每个模块包括在所述能量中继器横向平面中呈大体上非随机图案的所述第一和第二组件工程化结构的布置；
其中所述第一和第二组件工程化结构配置成协作，以沿着垂直于所述横向平面的纵向平面传输能量；
所述能量中继器在所述纵向平面中的能量传输效率远远高于所述横向平面中的能量传输效率。
2.根据权利要求1所述的能量中继器，其中所述第一和第二组件工程化结构均配置成传输沿着所述纵向平面传输的所述能量的至少10％。
3.根据权利要求1所述的能量中继器，其中所述第一和第二组件工程化结构均配置成通过除内反射以外的手段传输能量。
4.根据权利要求1所述的能量中继器，其进一步包括第三组件工程化结构。
5.根据权利要求4所述的能量中继器，其中所述多个模块进一步包括所述第三组件工程化结构，所述第三组件工程化结构在所述横向平面中以所述大体上非随机图案布置。
6.根据权利要求4所述的能量中继器，其中所述第三组件工程化结构布置在所述结构内所述多个模块之间的空隙区域中。
7.根据权利要求4所述的能量中继器，另外其中所述第三组件工程化结构配置成沿着所述纵向平面传输能量。
8.根据权利要求4所述的能量中继器，另外其中所述第三组件工程化结构配置成抑制所述横向平面中的能量传输。
9.根据权利要求1所述的能量中继器，其中所述多个模块周期性地分布在所述能量中继器的所述横向平面上。
10.根据权利要求1所述的能量中继器，另外其中所述能量中继器的所述横向平面中第一和第二组件工程化结构的所述大体上非随机图案包括所述大体上非随机图案的横向畸变。
11.根据权利要求10所述的能量中继器，其中所述横向畸变包括邻近的第一和第二组件工程化结构之间的边界的畸变。
12.根据权利要求1所述的能量中继器，其中所述能量中继器包含第一表面和第二表面，并且其中所述第一表面和所述第二表面之间的能量传播沿着大体上平行于所述纵向平面的路径行进。
13.根据权利要求12所述的能量中继器，其中所述能量是电磁能，且所述第一和第二组件工程化结构之间的折射率的变化性使得所述第一和第二表面之间的电磁能传播在所述能量中继器的所述横向平面中空间局域化。
14.根据权利要求12所述的能量中继器，其中所述能量是呈声波形式的机械能，且所述第一和第二组件工程化结构之间的声阻抗的变化性使得所述第一和第二表面之间的声波传播在所述能量中继器的所述横向平面中空间局域化。
15.根据权利要求12所述的能量中继器，其中所述第一表面和所述第二表面之间的所述能量传播在通过所述第一表面时具有第一空间分辨率，且在通过所述第二表面时具有第二空间分辨率，所述第二空间分辨率不小于所述第一空间分辨率的约50％。
16.根据权利要求12所述的能量中继器，其中所述第一表面与所述第二表面具有不同的表面积，其中所述能量中继器进一步包括位于所述第一表面和所述第二表面之间的倾斜轮廓部分，并且其中所述第一和第二表面之间的所述能量传播进行空间放大或空间缩小。
17.根据权利要求16所述的能量中继器，其中所述倾斜轮廓部分是倾斜的、线性的、弯曲的、锥形的、有刻面的，或相对于所述纵向平面以非垂直角度对齐。
18.根据权利要求12所述的能量中继器，其中向所述第一表面呈现均匀轮廓的能量通过所述第二表面，以大体上填充具有相对于所述第二表面的法线成+/-10度的开启角度的光锥区，而与所述第二表面上的位置无关。
19.根据权利要求12所述的能量中继器，其中所述能量中继器包含在纵向定向上呈端对端配置堆叠的多个中继器元件，其中所述多个元件中的第一元件包含所述第一表面，并且其中所述多个元件中的第二元件包含所述第二表面。
20.根据权利要求12所述的能量中继器，其中所述第一表面配置成从能量源单元接收所述能量，所述能量源单元包括宽度不同于所述第一表面和所述第二表面中的至少一个的宽度的机械外壳。
21.根据权利要求12所述的能量中继器，其中所述第一表面或所述第二表面中的至少一个是凹形表面、凸形表面或平坦表面，所述平坦表面倾斜且具有相对于大体上平行于所述纵向平面的路径倾斜的表面法线。
22.根据权利要求1所述的能量中继器，其中所述第一组件工程化结构和所述第二组件工程化结构中的每一个包括以下中的至少一个：原子或亚原子颗粒、玻璃、碳、光纤、光学膜、聚合物或其混合物。
23.根据权利要求1所述的能量中继器，其中所述第一和第二组件工程化结构中的每一个进一步包括沿着所述横向平面的一组一个或多个形状中的一个横截面形状。
24.根据权利要求23所述的能量中继器，其中所述能量中继器的所述横向平面中的所述大体上非随机图案包括所述第一和第二组件工程化结构的所述横截面形状的平铺布置，使得沿着所述能量中继器的所述横向平面在所述第一和第二组件工程化结构之间大体上不存在空白空间。
25.一种能量中继器，所述能量中继器包括：
多个第一和第二组件工程化结构，各自包括沿着所述能量中继器的横向平面的一组一个或多个形状中的一个横截面形状；
其中所述多个第一和第二组件工程化结构在所述能量中继器的所述横向平面上大体上以平铺布置布置；
其中所述能量中继器沿着纵向平面的能量传输效率远远高于沿着所述横向平面的能量传输效率。
26.根据权利要求25所述的能量中继器，其中所述一组一个或多个形状中的至少一个形状包括多边形形状。
27.根据权利要求26所述的能量中继器，其中所述一组一个或多个形状中的所述多边形形状是凸形。
28.根据权利要求25所述的能量中继器，其中所述多个第一和第二组件工程化结构配置成协作，以沿着所述能量中继器的所述纵向平面传输能量。
29.根据权利要求28所述的能量中继器，其中所述第一和第二组件工程化结构均配置成传输沿着所述纵向平面传输的所述能量的至少10％。
30.根据权利要求28所述的能量中继器，其中所述第一和第二组件工程化结构均配置成通过除内反射以外的手段传输能量。
31.根据权利要求25所述的能量中继器，其进一步包括多个第三组件工程化结构，每个第三组件工程化结构包括沿着所述能量中继器的所述横向平面的所述一组一个或多个形状中的一个横截面形状。
32.根据权利要求31所述的能量中继器，其中所述能量中继器的所述横向平面上的所述平铺布置进一步包括所述多个第三组件工程化结构。
33.根据权利要求31所述的能量中继器，其中所述多个第三组件工程化结构与所述能量中继器的所述横向平面上的所述平铺布置分开布置。
34.根据权利要求31所述的能量中继器，其中所述多个第三组件工程化结构配置成与所述第一和第二组件工程化结构协作，以沿着所述能量中继器的所述纵向平面传输能量。
35.根据权利要求31所述的能量中继器，其中所述多个第三组件工程化结构配置成吸收在所述能量中继器的所述横向平面中传播的能量。
36.根据权利要求25所述的能量中继器，其中所述能量中继器包括所述平铺布置的横向畸变。
37.根据权利要求36所述的能量中继器，其中所述横向畸变包括所述平铺布置中的邻近平铺块之间的边界的畸变。
38.根据权利要求28所述的能量中继器，其中所述能量中继器包含第一表面和第二表面，并且其中所述第一表面和所述第二表面之间的能量传播沿着大体上平行于所述纵向平面的路径行进。
39.根据权利要求38所述的能量中继器，其中所述能量是电磁能，且所述第一和第二组件工程化结构之间的折射率的变化性使得所述第一和第二表面之间的电磁能传播在所述能量中继器的所述横向平面中空间局域化。
40.根据权利要求38所述的能量中继器，其中所述能量是机械能，且所述第一和第二组件工程化结构之间的声阻抗的变化性使得所述第一和第二表面之间的声音传播在所述能量中继器的所述横向平面中空间局域化。
41.根据权利要求38所述的能量中继器，其中所述第一表面和所述第二表面之间的所述能量传播在通过所述第一表面时具有第一空间分辨率，且在通过所述第二表面时具有第二空间分辨率，所述第二空间分辨率不小于所述第一空间分辨率的50％。
42.根据权利要求38所述的能量中继器，其中所述第一表面与所述第二表面具有不同的表面积，其中所述能量中继器进一步包括位于所述第一表面和所述第二表面之间的倾斜轮廓部分，并且其中所述第一和第二表面之间的所述能量传播进行空间放大或空间缩小。
43.根据权利要求42所述的能量中继器，其中所述倾斜轮廓部分是倾斜的、线性的、弯曲的、锥形的、有刻面的，或相对于所述纵向平面以非垂直角度对齐。
44.根据权利要求38所述的能量中继器，其中向所述第一表面呈现均匀轮廓的能量通过所述第二表面，以大体上填充具有相对于所述第二表面的法线成+/-10度的开启角度的光锥区，而与所述第二表面上的位置无关。
45.根据权利要求38所述的能量中继器，其中所述能量中继器包含在纵向定向上呈端对端配置堆叠的多个中继器元件，其中所述多个元件中的第一元件包含所述第一表面，并且其中所述多个元件中的第二元件包含所述第二表面。
46.根据权利要求38所述的能量中继器，其中所述第一表面配置成从能量源单元接收所述能量，所述能量源单元包括宽度不同于所述第一表面和所述第二表面中的至少一个的宽度的机械外壳。
47.根据权利要求38所述的能量中继器，其中所述第一表面或所述第二表面中的至少一个是凹形表面、凸形表面或平坦表面，所述平坦表面倾斜且具有相对于大体上平行于所述纵向平面的路径倾斜的表面法线。
48.根据权利要求25所述的能量中继器，其中所述第一组件工程化结构和所述第二组件工程化结构中的每一个包括以下中的至少一个：任何原子或亚原子颗粒、玻璃、碳、光纤、光学膜、聚合物或其混合物。
49.一种能量中继器，其包括：
多个体积结构，其配置成从体积上以棋盘形布置，每个体积结构包括一个或多个组件工程化结构；
其中所述多个体积结构位于大体上与所述体积结构的三维棋盘形布置一致的组合件中，所述组合件配置成在从中穿过的纵向方向上传输能量且在所述纵向方向上的传输效率远远高于垂直于所述纵向方向的横向方向上的传输效率；
其中所述体积结构的所述三维棋盘形布置配置成使得存在至少一个穿过所述体积棋盘形布置的大体上线性路径，所述大体上线性路径只与类似组件工程化结构一致，且大体上平行于所述纵向方向定向。
50.根据权利要求49所述的能量中继器，其中所述多个体积结构包括菱形十二面体形状。
51.根据权利要求49所述的能量中继器，其中所述多个体积结构中的每一个包括多个子结构，每个子结构包括第一、第二或第三组件工程化结构中的一个。
52.根据权利要求51所述的能量中继器，其中所述第一、第二或第三组件工程化结构中的每一个包括以下中的至少一个：任何原子或亚原子颗粒、玻璃、碳、光纤、光学膜、聚合物或其混合物。
53.根据权利要求51所述的能量中继器，其中所述多个子结构中的每个子结构包括正方形棱锥形...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·S·卡拉夫，B·E·比弗森，
申请(专利权)人：光场实验室公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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