東湖高新區(qū)虹拓超快激光聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的飛秒激光器生成空中3D實(shí)像。 記者高文舉 通訊員余樂 攝

這讓人稱奇的一幕，是虹拓超快激光聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室曹祥東團(tuán)隊(duì)的最新成果。團(tuán)隊(duì)研發(fā)出的高能量、高峰值功率飛秒激光器，能將2瓦功率轉(zhuǎn)換為百萬兆瓦級，在空中實(shí)現(xiàn)真實(shí)可觸的3D圖像。

“2瓦是很小的功率，什么也做不了，但是2瓦的飛秒（1秒的一千萬億分之一）就不得了?！痹搶?shí)驗(yàn)室主任曹祥東說，擊穿空氣，需要100太瓦每平方厘米的能量密度，即飛秒激光在指甲頭大小面積上，達(dá)到100太瓦能量輸出，在飛秒的時間尺度釋放出來電離空氣。新研發(fā)的飛秒激光器可以將小能量轉(zhuǎn)化為大能量，聚起“最快的光”，把空氣“點(diǎn)亮”。

東湖高新區(qū)虹拓超快激光聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的飛秒激光器生成空中3D實(shí)像。 記者高文舉 通訊員余樂 攝

這一新技術(shù)形成的3D實(shí)像有別于傳統(tǒng)3D顯示技術(shù)，有望給顯示領(lǐng)域帶來新變革。曹祥東介紹，目前，大多數(shù)3D顯示技術(shù)是利用雙眼視覺差異及人腦虛擬合成的方式，在屏幕上呈現(xiàn)“偽3D圖像”。而這一飛秒激光器，利用三維物理空間來渲染圖形，通過激光讓每個體素（對應(yīng)平面顯示中的像素）發(fā)光或反射光，在三維空間中排列成像。這也意味著，觀看者可以全角度、無死角觀看到3D圖像。

“空氣是它唯一需要的介質(zhì)。”曹祥東介紹，這一飛秒激光顯示技術(shù)的優(yōu)勢還體現(xiàn)在，它不需要任何屏幕，也不需要水霧等介質(zhì)，只要用空氣，原則上，在海洋、高空成像，都沒問題。

　　東湖高新區(qū)虹拓超快激光聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的飛秒激光器生成空中3D實(shí)像。 記者高文舉 通訊員余樂 攝

　　曹祥東介紹，目前，這種用于空中成像的飛秒激光器已經(jīng)達(dá)到商用要求，在性能、成本、體積等各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到世界領(lǐng)先水平，關(guān)鍵技術(shù)全部實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。未來，團(tuán)隊(duì)將通過對飛秒激光脈沖時空分布進(jìn)行復(fù)雜編輯和控制，精確調(diào)控體素的亮度、顏色及持續(xù)時間等特征參數(shù)，進(jìn)一步升級飛秒激光器功率，實(shí)現(xiàn)超大幅面空中真實(shí)3D顯示，“比如，在長江上搭起一公里長的大屏顯示，是可以實(shí)現(xiàn)的”。