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光谷“上新”黑科技,飞秒激光器“点亮”空气生成可触3D影像
发布时间:2022-08-18 13:43

长江日报大武汉客户端8月8日讯(记者谭芳)空气还能被点亮?近日,在东湖高新区的虹拓超快激光联合实验室,研发人员用原本不可见的激光,“击穿”了空气,“长江日报”“马蹄莲”“鲜花”等汉字和图形随后在空气中悬浮呈现,还能用手触碰。

这让人称奇的一幕,是虹拓超快激光联合实验室曹祥东团队的最新成果。团队研发出的高能量、高峰值功率飞秒激光器,能将2瓦功率转换为百万兆瓦级,在空中实现真实可触的3D图像。

“2瓦是很小的功率,什么也做不了,但是2瓦的飞秒(1秒的一千万亿分之一)就不得了。”该实验室主任曹祥东说,击穿空气,需要100太瓦每平方厘米的能量密度,即飞秒激光在指甲头大小面积上,达到100太瓦能量输出,在飞秒的时间尺度释放出来电离空气。新研发的飞秒激光器可以将小能量转化为大能量,聚起“最快的光”,把空气“点亮”。

这一新技术形成的3D实像有别于传统3D显示技术,有望给显示领域带来新变革。曹祥东介绍,目前,大多数3D显示技术是利用双眼视觉差异及人脑虚拟合成的方式,在屏幕上呈现“伪3D图像”。而这一飞秒激光器,利用三维物理空间来渲染图形,通过激光让每个体素(对应平面显示中的像素)发光或反射光,在三维空间中排列成像。这也意味着,观看者可以全角度、无死角观看到3D图像。

“空气是它唯一需要的介质。”曹祥东介绍,这一飞秒激光显示技术的优势还体现在,它不需要任何屏幕,也不需要水雾等介质,只要用空气,原则上,在海洋、高空成像,都没问题。

这一新技术形成的3D实像有别于传统3D显示技术,有望给显示领域带来新变革。曹祥东介绍,目前,大多数3D显示技术是利用双眼视觉差异及人脑虚拟合成的方式,在屏幕上呈现“伪3D图像”。而这一飞秒激光器,利用三维物理空间来渲染图形,通过激光让每个体素(对应平面显示中的像素)发光或反射光,在三维空间中排列成像。这也意味着,观看者可以全角度、无死角观看到3D图像。

“空气是它唯一需要的介质。”曹祥东介绍,这一飞秒激光显示技术的优势还体现在,它不需要任何屏幕,也不需要水雾等介质,只要用空气,原则上,在海洋、高空成像,都没问题。

曹祥东介绍,目前,这种用于空中成像的飞秒激光器已经达到商用要求,在性能、成本、体积等各项指标都达到世界领先水平,关键技术全部实现了国产化。未来,团队将通过对飞秒激光脉冲时空分布进行复杂编和控制,精确调控体素的亮度、颜色及持续时间等特征参数,进一步升级飞秒激光器功率,实现超大幅面空中真实3D显示,“比如,在长江上搭起一公里长的大屏显示,是可以实现的”。

来源:长江日报


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