TDK推出超小型全彩激光模块：体积缩小10倍，可用于AR眼镜和微型投影仪

2021年1月8日消息，AR眼镜在未来几年将成为最受欢迎的可穿戴设备之一，这种以激光二极管为光源的头戴式显示器市场十年后预计将增长近100倍。但是现在使用的彩色激光模组都较笨重，导致AR眼镜看起来又大又丑。TDK目前正在开发一个超小型的光源模块，它可以让AR眼镜变得小巧时尚，成为日常生活的一部分。

TDK全彩激光模块配备了红、绿、蓝三种激光，但其尺寸还不到一枚硬币的一般。当这三种颜色组合在一起时，可以创造出全光谱的颜色调色板，包括黄色、紫色、甚至很难产生的白色。为了展示，TDK在QD Laser公司的AR眼镜RETISSA Display 2上安装了此模块。除了AR/VR眼镜外，该模块还可用于飞秒投影仪和汽车平视显示器。

图1 超小型激光组件的应用场景

左：内置TDK全彩激光模块的AR眼镜RETISSA Display 2

中：飞秒投影仪

右：汽车平视显示器

TDK全彩激光模块的原型尺寸紧凑，长6.7mm，宽5.5mm，高2.7mm。目前的设想是，用包括端子在内的长8mm的柔性印刷电路板连接。全彩激光模组很轻，重量仅0.35g，装有三个激光二极管，红色激光二极管的波长为636nm，绿色激光二极管的波长为520nm，蓝色激光二极管的波长为455nm，每种颜色的输出功率均在5mW以下。该模块还配备一个光点探测器和一个热敏电阻，用来监测装置的内部温度，防止过热。

实现这种超小型光源面临两个技术挑战：利用平面光波电路实现小型化和缩短生产时间。

传统的RGB激光模块，每种颜色都由一组反射镜和透镜产生，这些反射镜和透镜组合成一条光路，导致模块体积很大。相比之下，TDK全彩激光模块采用NTT平面光波电路，将每种颜色组合成一条光路。在这种新式装配结构中，使用了PCL和裸激光芯片，使得对齐位置时用到更少的点。综合上述因素，此款模块的尺寸比传统模块小了10倍。

图2 采用新型TDK全彩模块（右）的PLC比传统光学模块小约10倍，结构更简单

新组件的结构也要求高精度的对齐，TDK的高速自动化技术，可在转移激光芯片时，高速且精准地对齐芯片，并将其粘到PLC上。该过程在5秒内自动完成，比传统模块的生产效率快了约150倍。

TDK超小型全彩激光模块将在许多应用中发挥作用，支持TDK自有的高速制造工艺。TDK将于2021年下半年开始提供样品，2023年开始生产。