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mgm美高梅游戏网页|youyourenti|AR眼镜光学方案揭秘：激光光源凭什

发布时间：

2025-10-26

文章来源：

美高梅(MGM)娱乐app下载光电

　　整个AR显示模组✿✿✿，包含两大部分✿✿✿：具有微显示屏的光机✿✿✿，以及光学融合镜片✿✿✿。光学镜片经过20多年的迭代✿✿✿，路线已经比较收敛✿✿✿，主要以波导形态为主✿✿✿。光机层面✿✿✿，基于LCOS和MicroLED的显示技术✿✿✿，是行业主流的方案✿✿✿。

　　从发光原理和光学架构来看✿✿✿，MicroLED是自发光✿✿✿、无机材料体系✿✿✿，具有高亮度✿✿✿、高对比度✿✿✿、高寿命✿✿✿、光路简单等优势✿✿✿，这让它成为了大家心目中的“终极方案”✿✿✿。但MicroLED的量产难度却非常大mgm美高梅游戏网页✿✿✿，尤其是全彩的MicroLED光机✿✿✿，量产挑战巨大✿✿✿。通过X-cube棱镜合光方案✿✿✿，对准精度需要达到像素级✿✿✿，甚至亚像素级✿✿✿，这对工艺和良率都是巨大挑战✿✿✿。而单片三色MicroLED方案✿✿✿，距离量产就更远✿✿✿。

　　而且✿✿✿，LCOS本身也在不断迭代✿✿✿，其中最重要的突破方向之一✿✿✿，就是将传统LED光源替换为三色激光光源✿✿✿。

　　激光✿✿✿，相对于普通的光✿✿✿，比如LED✿✿✿，物理本质的差异主要有光谱带宽✿✿✿、偏振✿✿✿、相干性✿✿✿。而围绕这三个特性✿✿✿，在光学显示性能方面✿✿✿，直接与亮度✿✿✿、色域✿✿✿、功耗和体积等显性指标密切相关✿✿✿。

　　光✿✿✿，其实是电磁波✿✿✿，只不过位于可见光波段✿✿✿，与微波炉用的微波✿✿✿，没有物理本质区别✿✿✿。光作为电磁波✿✿✿，并不是一个单独的波长✿✿✿，而是有一个光谱带宽✿✿✿。

　　LED的带宽比较宽✿✿✿，通常在~30 nm✿✿✿，比如绿光LED✿✿✿，其典型的发光光谱大致在520 nm±15 nm的范围youyourenti✿✿✿。而激光的带宽就非常窄youyourenti✿✿✿，可以达到~2nm✿✿✿，有的甚至可达到0.1 nm以内✿✿✿。

　　相干性✿✿✿，则是指在时间和空间上保持与原来光源一致的特性✿✿✿。比如空间相干性✿✿✿，是指经过相当长的传输距离✿✿✿，光源的偏振态等特性还能保持一致✿✿✿。

　　如果用一句话来总结激光与其他光源的差异✿✿✿，就是✿✿✿：激光非常“一致”✿✿✿，非常“聚焦”✿✿✿。激光里面的所有光都是步调一致✿✿✿，频率一致✿✿✿，电场方向一致✿✿✿，对应上面的窄带宽与固定偏振✿✿✿。相干性✿✿✿，就是在时间和空间的维度✿✿✿，还能保持一致的特性✿✿✿。

　　激光的“一致”和“聚焦”✿✿✿，带来最大的效应✿✿✿，就是在很小的空间✿✿✿，具有很高的能量密度✿✿✿。正如很多成功学都说✿✿✿，要像激光一样聚焦✿✿✿。

　　这也是为什么激光会是一种战略武器✿✿✿。在大能量应用场景mgm美高梅游戏网页✿✿✿，有激光武器✿✿✿、激光切割✿✿✿、甚至核聚变点火装置✿✿✿；在中小能量应用场景✿✿✿，有光通信✿✿✿、激光雷达✿✿✿，以及激光显示✿✿✿。

　　激光光源的发光面积小✿✿✿、发散角小✿✿✿、耦合效率高✿✿✿、准直损耗低✿✿✿；而LED则存在宽带谱✿✿✿、非偏振✿✿✿、高发散等限制✿✿✿，使得有效利用率低得多✿✿✿。基于激光光源的系统✿✿✿，通常比LED系统获得的亮度更高✿✿✿。

　　而LED光源通常在几十到数百 cd/mm²的量级✿✿✿。这一数量级的差异✿✿✿，使得激光在同等体积内可实现更高的系统亮度✿✿✿。

　　在2C家用投影仪里✿✿✿，这两者的性能差异✿✿✿，市场已经给出了答案✿✿✿：低端LED投影仪亮度通常在500–800 ANSI流明✿✿✿；

　　而高端三激光投影则轻松突破3000 ANSI流明✿✿✿。高端的投影✿✿✿，比如很多电影院mgm美高梅游戏网页✿✿✿，主要是激光光源✿✿✿，调制器件有基于DLP和LCOS芯片的两种方案✿✿✿。随着豪威集团✿✿✿、华为海思进入LCOS芯片领域✿✿✿，德州仪器TI主导的DLP芯片市场✿✿✿，可能会逐渐被LCOS侵蚀✿✿✿。

　　激光的光谱带宽很窄✿✿✿，这意味着颜色更加纯净✿✿✿，通过RGB三色合光✿✿✿，能够覆盖更加宽广的色域✿✿✿。例如激光显示覆盖的色域接近甚至超过BT.2020标准（90%）✿✿✿，而普通LCD通常只能覆盖sRGB或部分P3✿✿✿。

　　要显示图像✿✿✿，除了光源✿✿✿，还需要有产生图像的调制器✿✿✿。调制器简单来讲✿✿✿，就是非常微小的像素开关阵列✿✿✿。通过百万个像素开关的开和关✿✿✿，就可以拼成图像✿✿✿，而图像的连续运动✿✿✿，就是视频✿✿✿。

　　MicroLED显示的调制器✿✿✿，是每个MicroLED灯背后的CMOS驱动✿✿✿。例如Meta眼镜的像素是600×600youyourenti✿✿✿，用MicroLED就需要有36万个像素发光✿✿✿，CMOS驱动就是在控制哪些灯亮✿✿✿、哪些灯暗✿✿✿。MicroLED屏幕的生产✿✿✿，简单来讲✿✿✿，先是一个灯（MicroLED）一个灯单独生长✿✿✿，然后巨量转移✿✿✿、规整放置在一起✿✿✿。

　　LCOS的像素✿✿✿，是通过CMOS工艺制成像素电极✿✿✿，去单独控制每一个液晶像素分子层✿✿✿。通过施加不同电压✿✿✿，使液晶分子有不同取向✿✿✿。液晶取向不同✿✿✿，会让光的透过率从0到100%调节✿✿✿。0就是全暗✿✿✿，100%就是全亮✿✿✿，中间就是灰阶✿✿✿。由于这些像素电极是一体式半导体工艺完成的mgm美高梅游戏网页✿✿✿，并不需要像MicroLED那样先生长再转移✿✿✿，LCOS全彩量产难度低很多youyourenti✿✿✿。

　　如果施加满电压✿✿✿，S光完全转为P光✿✿✿。PBS具有高度的偏振选择性✿✿✿，反射S光✿✿✿，透过P光mgm美高梅游戏网页✿✿✿。这样✿✿✿，经过调制的光（图像）就会通过PBS进入投影光路✿✿✿，从而输出图像✿✿✿。通过不同角度的液晶分子旋转✿✿✿，可以控制不同偏振成分✿✿✿，实现能量输出和灰度调制✿✿✿。

　　由于LED光本身没有特定偏振态✿✿✿，所以需要在入射端加偏振片✿✿✿，这会直接损失一半能量✿✿✿。而使用激光光源✿✿✿，其出射偏振态可在激光器端控制✿✿✿，使能量利用率更高mgm美高梅游戏网页✿✿✿。

　　从光学设计角度来看✿✿✿，激光还有一个很重要的特性✿✿✿：准直性好✿✿✿，也就是发散角小✿✿✿。光学系统的重要作用✿✿✿，就是对光的角度和形态进行控制✿✿✿。发出去的光✿✿✿，像泼出去的水一样✿✿✿，总是倾向于发散✿✿✿。激光的发散角可以小于1°✿✿✿，而LED发散角通常达到几十度✿✿✿。

　　从上面的分析可以看出✿✿✿，激光的“一致”和“聚焦”特性✿✿✿，带来了更高亮度✿✿✿、更纯更宽广的颜色✿✿✿、更高的对比度✿✿✿，以及更紧凑的光学系统✿✿✿。

　　激光显示系统中最重要的问题✿✿✿，就是散斑youyourenti✿✿✿。散斑的存在youyourenti✿✿✿，正是因为激光太过“一致”✿✿✿。激光具有很强的相干性✿✿✿，而任何表面都不是完美光滑mgm美高梅游戏网页✿✿✿。激光经过这些粗糙的微表面✿✿✿，在投影面相干叠加后✿✿✿，就会产生亮度不一致的散斑✿✿✿。相干叠加就像双缝干涉✿✿✿，会产生明暗相间的条纹✿✿✿。

　　而这一痛点✿✿✿，正是半导体激光光源领先企业光峰科技（688007.SH）的核心技术优势所在✿✿✿，光峰科技深耕半导体激光光源技术十多年✿✿✿，对于消除激光散斑早已是行业NO.1的存在✿✿✿。从光学同行得知✿✿✿，光峰科技还在高功率半导体激光器方面取得重大突破✿✿✿，可以针对AR眼镜的特定需求✿✿✿，对激光器实现针对不同功率的批量定制✿✿✿，这将是极大的竞争优势✿✿✿。

　　另外✿✿✿，在AR显示中✿✿✿，对散斑的容忍度相对更高✿✿✿。因为AR显示的真实应用场景✿✿✿，并不是为了观看电影✿✿✿，而是与现实融合显示✿✿✿。我们不需要完整显示整个画面✿✿✿，只需要在关键区域叠加关键信息即可mgm美高梅游戏网页✿✿✿。美高梅游戏(MGM)官方网站✿✿✿，半导体光学✿✿✿，美高梅(MGM)娱乐app下载✿✿✿。光机电产品✿✿✿，美高梅国际娱乐✿✿✿。美高梅✿✿✿，

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