全息顯示是一種利用光學干涉原理產生立體圖像的技術，它能夠提供更真實、更沉浸式的視覺體驗。全息顯示可以分為靜態和動態兩種類型，其中靜態全息顯示使用固定的全息圖像，而動態全息顯示使用可變的全息圖像。動態全息顯示相比靜態全息顯示具有更高的靈活性和逼真度，因此更適合于VR和AR等應用。

目前，動態全息顯示主要依賴于液晶空間光調制器（LC-SLMs）或數字微鏡器件（DMDs）等電子器件來產生可變的全息圖像。然而，這些器件存在一些缺點，如分辨率低、刷新率低、功耗高、體積大、重量重等。因此，尋找一種新型的動態全息顯示技術是非常有意義和必要的。

近年來，超表面作為一種人工結構化材料而受到廣泛關注，它能夠通過亞波長尺度的元原子來操控光場。超表面具有厚度薄、重量輕、損耗低、效率高等優點，因此被認為是一種理想的動態全息顯示平臺。超表面可以分為金屬超表面和介電超表面兩種類型，其中金屬超表面由金屬元原子組成，而介電超表面由介電元原子組成。金屬超表面雖然具有較高的調制度，但是也伴隨著較大的歐姆損耗和熱效應，導致效率低和穩定性差。相比之下，介電超表面由于具有較低的損耗和較高的帶隙，因此能夠實現高效率和寬帶寬的光學調制。

介電超表面全息顯示的一個重要挑戰是如何實現動態可調的全息圖像。目前，已經有一些方法被提出來實現這一目標，如使用可調節的光源、可調節的偏振器、可調節的相位器等。然而，這些方法都需要額外的光學元件或復雜的光路設計，增加了系統的復雜性和成本。另一種方法是使用液晶作為一種可調節的介質來集成到超表面中，從而實現電控的動態全息顯示。液晶具有響應速度快、功耗低、可逆性好等優點，因此被廣泛應用于顯示技術中。

介電超表面全息顯示的另一個重要挑戰是如何實現多功能或多信息的全息圖像。目前，已經有一些方法被提出來實現這一目標，如使用交錯或層疊的技術來將多個全息信息嵌入到同一個超表面中 。然而，這些方法都會導致輸出的全息圖像存在噪聲或干擾，降低了圖像質量和效率。另一種方法是使用自旋軌道耦合（SOC）的原理來將不同自旋態的光子編碼到不同的全息信息中，從而實現自旋隔離或自旋多路復用的全息顯示 。這種方法可以有效地提高信息容量和圖像質量，但是也需要特定的偏振狀態或偏振器來激發或檢測不同自旋態的光子。

編輯：黃飛