光学新闻 20221211

近几周的五篇光学新闻:

  1. 坚果N1 Pro投影仪 —
  2. HUAWEI Vision Glass发布—
  3. Ganvix和BlueGlass联合开发绿光VCSEL—
  4. 中国第一台空间太阳X射线-极紫外双波段成像仪—
  5. 用光调节心跳

坚果N1 Pro投影仪

评论:12月9日,坚果发布了N1 Pro投影仪,首发6499元。坚果N1 Pro首创一体式云台投影外形,具有一体化支架,摆放自由,支持左右360°水平调节,135°仰角无极悬停。硬件上,其搭载了自研的MALC目氪三色激光光机,采用微结构动态激光控制技术,具有3200ANSI流明,10.7亿色彩,Delta E<1。同时,坚果基于目氪三色激光机与徕卡展开及合作,该投影仪具有徕卡标准、徕卡鲜艳、徕卡炫彩三重色彩模式。配合LSR动态消散斑技术,大幅消除激光干涉所致的散斑问题。

作为投影仪,比较重要的部件上,光源是自研的MALC目氪三色激光光机,用了模组化激光堆叠技术,看宣传视频和宣传图,一共两组激光,每组配了4个红色激光器,2个蓝色,2个绿色。这个需要再看看专利确认,猜测可能的原因是为了提升光强和均匀性。为了匀光,该光机使用了400分区四层复眼匀光系统,采用微纳米级复眼器,画面均匀度超过95%,远超行业85%的平均水准。为了消散斑,目氪™光机搭载业内首创LSR动态自适应消散斑模组,可消除96%散斑,远超行业水平,堪称散斑消除“杀手级武器”。使用了四层DMD显示芯片选择了0.47”一套硬核技术组合拳下来,搭载目氪™光机的N1 系列画质迎来前所未有的大提升,对比度达到1600:1,均匀度达到95%,色域等效面积达到110% BT.2020。亮度上,N1 Pro为 3200 ANSI 流明,N1 Ultra为 4000 ANSI 流明。

在色彩调教上,坚果投影与徕卡光学色彩团队联手,为N1 系列量身打造三重色彩模型:徕卡炫彩、徕卡鲜艳和徕卡标准,用户可根据喜好自由选择,专业定制个性观影体验。

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HUAWEI Vision Glass发布

评论:12月11日,华为在冬季全场景新品发布会上,华为首款智能观影眼镜HUAWEI Vision Glass正式发布。配置方面,这款眼镜采用BirdBath光学技术,视场角41°,Micro OLED 显示屏,等效 120 英寸虚拟巨幕,支持双目 1080p 全高清分辨率,480nit 的入眼亮度,可实现 90% 的 DCI-P3 色域,同时配备超薄大智慧扬声器、支持 0-500 度近视调节(500 屈光度可调),还通过了德国莱茵低蓝光认证。支持手机、平板、电脑数据线直连,即插即用。

搞个观影眼镜,不知道这个产品线会不会持续下去,还是会逐渐变成AR。

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Ganvix和BlueGlass联合开发绿光VCSEL

评论:澳大利亚公司BlueGlas宣布和美国初创公司Ganvix合作进行GaN VCSEL的开发和商业化,目标是开发515nm~525nm的绿光VCSEL。Ganvix使用“Nanoporous”(纳米多孔)技术开发了可见光到UV波段的GaN VCSEL,该技术是由公司的联合创始人Jung Han在耶鲁大学开发的,而且只授权给了Ganvix。该技术可以生产高质量的无晶格缺陷和晶格失配的外延GaN VCSEL。该种技术降低了生成高反射,高质量的布拉格反射器(DBRs)的难度,尤其是成本上。对于绿光VCSEL,Ganvix的CEO John Fijol认为绿色VCSEL有高增长的市场,包括AR、VR头显,微投影和5G通信。基于合作条款,BlueGlass会提供外延服务,包括专利的远程离子化学气相沉积技术(RPCVD)来生长VCSEL的绿色量子阱。根据BlueGlass的信息,该技术是生成高性能绿色VCSEL的关键,包括功率和亮度。与此同时,Ganvix的Nanoporous技术用来生成VCSEL的DBRs。

在前期开发阶段,Ganvix会针对服务付款给BlueGlass,但是不需要对于原材料付款。BluGlass期待可以在商用化成功后,在订单上获得更多的销售。十月底,Ganvix和台湾工业技术研究院宣布合作。该公司也曾宣布成功证明了基于Napporous技术的蓝色VCSEL。该公司最终目标是大规模量产红绿蓝VCSEL的微阵列用于扩展现实,激光扫描,通信以及其他领域。

下图可以看到Ganvix的Nanoporous技术形成的DBR和传统红外VCSEL多层致密材料组成的DBR的不同。

新闻


中国第一台空间太阳X射线-极紫外双波段成像仪

评论:太阳作为距离地球最近的恒星,其释放出的能量是地球能源的主要来源,对空间天气和高层大气变化有巨大的影响。太阳极紫外辐射覆盖约200万度以下的温度范围,该波段成像不仅对观测暗条爆发等低日冕现象有优势,而且对观测非耀斑产生的CME也具有独特优势。太阳X射线辐射覆盖约200万度以上的温度范围,其成像可观测活动区上方大尺度的冕环结构、耀斑及其前兆等高温等离子体活动。两个波段有效结合,可以更好的认识太阳爆发过程,为科学研究和空间天气预报提供准确的数据。

自上个世纪九十年代起,国际上先后发射了6台X射线望远镜和6台极紫外望远镜,分别在0.2nm-6.0nm的X射线波段和9.4nm-30.4nm的极紫外波段对太阳进行成像监测。原有的太阳望远镜都只有单一波段,要想在较大的波段范围监测太阳,监测太阳大范围温度变化,需要几台望远镜联合观测,开展科学研究和预报工作。

中科院长春光机所X射线和极紫外光学研究团队,首次采用了X射线和极紫外波段结合的设计方案,利用X射线掠入射光学系统中部空闲部分,安装一套EUV波段正入射成像光学系统。两套光学系统共光轴、共用同一个探测器,在几乎不增加X射线掠入射光学系统体积和重量基础上,由一台仪器实现对太阳X射线和极紫外两个波段高灵敏度成像,具体光学结构下图所示。

天文领域一个著名的X射线天文台是美国的钱德拉X射线天文台(Chandra X-ray Observatory,缩写为CXO),是美国宇航局(NASA)于1999年发射的一颗X射线天文卫星。下右图可以看到其X-ray的光路。钱德拉X射线天文台属于4颗大型轨道天文台计划中的一颗,其他3颗为哈勃空间望远镜,康普顿伽玛射线天文台和斯皮策空间望远镜。

新闻


用光调节心跳

评论:人的心脏每天跳动约100000次,心脏将血液输送到全身。它跳动着一种规律的节奏,这种节奏会随着身体的活动而变化。每次心跳都始于电脉冲,异常的电信号会导致异常的心跳,称为心律失常。据估计,世界上多达 5% 的人患有心律失常。心律失常可以通过药物治疗,但在更严重的情况下,需要使用心脏起搏器等设备来控制心率。传统的心脏起搏器是一种植入于体内的电子治疗仪器,脉冲发生器发放由电池提供能量的电脉冲,通过导线电极的传导,刺激电极所接触的心肌,使心脏舒张和收缩,从而达到治疗由于某些心律失常所致的心脏功能障碍的目的。然而,电刺激方式一方面由于需要的能量十分大才可以有效地实现心脏的刺激,十分容易造成刺激部位受损从而引起二次手术;另一方面这种刺激方式细胞特异性是十分低的,也就是说没有办法精准地只对需要电刺激的心肌细胞作用,而是会辐射到疼痛感受等其他区域,导致患者的极度不适。因此需要使用新的技术工程手段来替代这种对于患者而言痛苦的电刺激。

利用光遗传学实现光学起搏器是电子起搏器一种有效的替代方案。光遗传学技术可以治疗对光敏感的细胞(通常是神经元),它利用光来影响这些细胞的行为。针对于起搏器来说,需要利用光来触发心肌细胞的收缩并构成心脏的跳动,这种方式是无感的;同时比较高的特异性可以让起搏器根据不同的疾病类型产生不同的反应,具有很高的灵活度与疾病适应性。亚利桑那大学,乔治华盛顿大学以及西北大学的工程师们提出了新型的无线、完全植入式的光遗传心脏起搏器,用于检测并无痛纠正不规则心跳。它通过用发光的“花瓣”包裹心脏来实现。不同于传统的起搏器,因为使用9个LED组成光遗传调控阵列的方法,可以使用不同的控制策略来提供特定和精心设计的光脉冲来治疗各种心律失常。如在房颤期间,心脏的上下腔室不同步跳动,起搏器可使这两个部分重新对齐。同时在花瓣上的电极可以搜集电生理信息,这不同于电刺激起搏器来自除颤的电信号会干扰电生理信号的记录,使医生无法完整地了解心脏事件。

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