相信大家对北京冬奥会闭幕式上的《折柳寄情》节目印象颇深，一缕缕柳枝慢慢聚集，最后在舞台中央放射出由激光组成的“参天大树”，这颗承载着中国人民深厚情谊、直达天际的“激光大树”，不仅呈现了中国式的浪漫，也让我们看到了科技里蕴含着的“诗和远方”，堪称科学与艺术的顶峰会合。
赞叹之余，你知道这惊艳世界的“激光特效”是怎么实现的吗？（图片来源：杭州中科极光科技有限公司提供）激光是什么？
1917年，爱因斯坦提出“光与物质相互作用”理论，该理论指在组成物质的原子中，有不同数量的粒子（电子）分布在不同的能级上，高能级上的粒子受到某种光子的激发，会从高能级跳到（跃迁）到低能级上，这时将会辐射出与激发它的光有着相同性质的另一道光，而且在某种状态下，还会出现一个弱光激发出一个强光的现象。
这就叫做“受激辐射的光放大”，简称激光（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation，LASER）。
被引诱（激发）出来的光子束（激光），其中的光子光学特性高度一致，而且由于激光的发射能力强且能量高度集中，所以亮度很高，它比普通光源高亿万倍，比太阳表面的亮度高几百亿倍。激光还被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。
而大家在冬奥闭幕式上看到的这颗“激光大树”，采用的就是全彩色集束激光产品矩阵。全彩色集束激光，采用自主研发的激光尖端技术，包括激光器、前端光学整形、末端控制、RGB三基色激光等技术，并通过整合“光、机、电”、通信控制等多项技术，形成光束形式的出光效果。此次冬奥会采用了三基色大功率激光光源，出光色彩可达到1677万色，无极调色配合机械设计与信号控制，为舞台效果的呈现提供了更多可能。
事实上，在已知光源中，激光是纯度最高（因为在光谱中激光的光谱最窄），亮度最强的光源，而且它的指向性能强，准直性极好，不会向周围发散，光学传输和整形变换的效率非常高。举个例子，激光射出20公里，光斑直径只有20-30厘米，射到距离地球38万公里的月球上，其光斑直径也还不到2公里。
而冬奥会上采用的激光光源拥有近30000小时超长寿命，发光强度和照射面积大、同时光电转换效率和光利用率很高，避免了用电损失，还更加环保、高效，其光效高于同等功率LED光源的3～5倍，气体光源的10～15倍，穿透力更强、照射距离更远，因此也就能达到咱们看到的“直达天际”的效果了。
激光发出的光束在视觉效果上比其他照明光源“更强”，亮度和色彩更贴近自然光，除照明亮度方面的优势，它也是目前唯一能够全面实现BT.2020国际最新标准的显示技术。
传统显示终端仅能覆盖约30%的人眼可识别的色彩空间，这远远不能满足人类追求极致视觉效果的需求，而以红（R）、绿（G）、蓝（B）三基色激光为光源的新型显示技术——激光显示技术（也叫激光投影显示技术），利用激光光源方向性好、亮度高、单色性好的优点，能实现超高清、大色域、高观赏舒适度的高保真图像再现，可以覆盖90%以上的人眼所见颜色。
简单来说，就是能够冲击人眼识别的极限，最真实地再现客观世界丰富、艳丽的色彩，真正做到“见你所见”！它也是显示设备中的最高端产品，被视为下一代显示技术的主流方向。中科院理化所和孵化企业杭州中科极光共同研发出了超高亮度激光投影显示设备。在国家重点研发计划“战略性先进电子材料”等专项支持下，团队自主突破了高功率/大色域RGB激光光源、紧凑空间高效热管理、集束光纤抗损伤、长周期服役等关键技术。
此外，还实现了全工况条件下激光工程投影机的自主研发，输出亮度超过9万流明达到国际最高，色域达到150%NTSC，工作寿命超过30,000小时，全密封设计，完全满足风/雨/雪/雷/尘等各种户外环境的使用。要知道，一个普通40瓦的白炽灯泡，其发光效率大约是每瓦10流明，因此可以发出400流明的光。而9万流明便可以照亮一整座山。
在两年的冬奥“备战”周期中，团队不断调整和升级产品状态。经过多次方案设计、环境模拟、适用性测试、场地测试、联调彩排等考验，在冬奥会闭幕式《折柳寄情》节目中，创造出了由一组组激光光束组成的“参天大树”，将超高清、大色域、高观赏舒适度的激光显示技术带进了冬奥盛会，以国产自主创新技术为北京冬奥会喝彩。
激光投影显示工程机由于其超高亮度（9万流明以上）、超大显示画面（几千平米）、低功耗等特点，与音乐、舞蹈、戏剧、影视等新媒体技术相结合时可实现无与伦比的光影效果，因此，特别适合大型活动展览展示、文艺汇演、户外山体/场地灯光秀等应用场景。
除此次冬奥会闭幕式外，它也曾多次运用于其他的大型活动，例如渭南市博物馆灯光秀、南昌滕王阁灯光秀、温州瓯越大桥水幕光影秀、济南大明湖激光水秀等等。
当然，激光的用途并不止于此，它还可用于手术、通信等多个领域。此外，全彩色集束激光产品作为一项前沿技术，能够应用于冬奥会闭幕式，证明了其先进性与可靠性，让世界了解了中国“科技冬奥”的办赛理念，看到了中国科技的“光魅力”。同时，也预示了三基色激光技术的广阔应用前景，它对户外照明领域有示范作用，也为演艺应用带来了更多的启发。