激光显示，因卓越的亮度和色彩性能而备受追捧，尤其是在增强现实augmented reality (AR)等高级应用中。然而，庞大投影仪设计和复杂光学模块组件，阻碍了激光显示的广泛使用。

近日， Meta公司Zhujun Shi, Risheng Cheng, Guohua Wei，Giuseppe Calafiore等在Nature上发文，报道了具有大规模可见光子集成电路photonic integrated circuits (PICs)，实现了激光显示架构，以解决这些挑战。

不同于以前的投影式激光显示器，这种架构采用超薄平板外形，利用单个高性能光子芯片取代了笨重的自由空间照明模块。厘米级光子集成电路PIC器件，在芯片上集成了数千个不同光学元件，经过精心定制，以实现高显示均匀性、对比度和效率。还展示了一款2毫米厚的平板激光显示器，并将光子集成电路PIC与硅基液晶liquid-crystal-on-silicon (LCoS) 面板相结合，相比传统硅基液晶显示器LCoS，实现了211%色域和超过80%体积缩减。

还进一步展示了在透视AR系统中的应用。这一工作，代表了纳米光子学与显示技术集成进步，实现了一系列新的显示概念，从高性能沉浸式显示器到超薄面板3D全息技术。

Flat-panel laser displays through large-scale photonic integrated circuits. 基于大规模光子集成电路的平板激光显示器。

图1:平板激光显示器的设计理念。

图2:器件设计和制造。

图3:显示性能分析。

图4:在直视和AR配置时测量的显示图像。

图5: 光子集成电路photonic integrated circuits，PICs启用的新显示概念。

该项研究，开发出了全球首款基于大规模可见光光子集成电路（PIC）的超薄平板激光显示器。该显示器厚度仅2毫米，色彩覆盖率达sRGB的211%，体积比传统LCoS显示器减少80%以上，并在透射式AR系统中实现应用。这一技术有望推动AR/VR、智能手机乃至全息显示设备的革命性进步。