飛秒激光顯示技術(shù)在空氣中呈現(xiàn)3D圖像。宏拓超快激光聯(lián)合實驗室供圖

　　伴隨著嘶嘶的擊穿聲，掛漢字和圖形時，肉眼能看到“鴻圖”、“科技日報”、“五角星”，用手能摸到。7月19日，科技日報記者在武漢東湖高新區(qū)宏拓超快激光聯(lián)合實驗室見證了這一科幻場景。

　　"沒有紙和墨水，一束光也能憑空作畫."實驗室主任曹向東說，該團隊新研制的高能量、高峰值功率飛秒激光器，峰值功率密度達到100萬兆瓦，聚集一束“最快的光”來“照亮”空氣。

　　激光顯示從“0”到“1”的突破

　　目前大多數(shù)3D顯示技術(shù)都是利用雙目視覺差異和人腦的虛擬合成，在屏幕上呈現(xiàn)“偽3D圖像”。最新的3D顯示技術(shù)使用三維物理空間來呈現(xiàn)圖形。每個元素(對應(yīng)的平面顯示像素)通過激光發(fā)射或反射光線，圖像排列在三維空間中，觀眾可以從全角度看到三個死角D圖像。

　　飛秒激光穿透空氣形成的三維圖像是真實的。曹向東介紹，這種基于飛秒激光誘導(dǎo)等離子體的真三維顯示技術(shù)，大功率飛秒激光聚焦，達到每平方厘米100太瓦的高強度，并誘導(dǎo)發(fā)光等離子體的形成。用3D掃描儀掃描激光束，發(fā)光點陣排列組合，在空中形成各種文字或圖案。

　　與傳統(tǒng)激光顯示相比，飛秒激光顯示技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢。它的顯示介質(zhì)是空氣，不需要屏幕、水霧等。3d圖像直接呈現(xiàn)在空中。同時，飛秒激光的脈沖持續(xù)時間比納秒激光短(1納秒為十億分之一秒，1飛秒為百萬分之一納秒)，所需能量更低，單點停留時間更短，安全性更高。

　　飛秒激光顯示技術(shù)的難點在哪里？

　　“今天的出道源于十幾年來對光影的潛心研究。”曹向東說，飛秒激光曾被譽為光谷四大發(fā)明之一。他和他的團隊致力于超快激光產(chǎn)業(yè)核心前沿技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)的研發(fā)，定位所有關(guān)鍵核心技術(shù)，實現(xiàn)完全自主。

　　突破空氣需要每平方厘米100太瓦的能量密度，即飛秒激光在指甲蓋大小和面積內(nèi)達到100太瓦的能量輸出，并在飛秒時間尺度上釋放電離空氣。“點亮”空氣是飛秒激光綜合技術(shù)水平的體現(xiàn)。峰值功率強，平均功率只有幾十瓦。

　　“我們的空中成像飛秒激光技術(shù)顯示，亮度已經(jīng)達到優(yōu)先級別。國內(nèi)外客戶對比了很多。公司我們的產(chǎn)品，最終選擇了我們。”曹向東說道。

　　曹向東介紹，團隊采用自主研發(fā)的先進飛秒激光技術(shù)。未來，通過對飛秒激光脈沖時空分布的復(fù)雜編輯和控制，可以精確調(diào)整體素亮度、顏色、持續(xù)時間等特征參數(shù)，從而進一步增強飛秒激光功率，實現(xiàn)超大空間的真正3D顯示。