表面浮雕光波導(SRG)是衍射光波導方案之一,利用在介質表面形成的浮雕結構(浮雕光柵)來實現光線在波導結構中傳播。表面浮雕光柵一般分為一維光柵和二維光柵,其中一維光柵包括傾斜光柵、梯形光柵、閃耀光柵、矩形光柵等,二維光柵包括圓柱光柵等。
光波導是AR(增強現實)眼鏡光學顯示系統的核心器件,根據耦入耦出器件不同,光波導分為幾何光波導和衍射光波導,其中幾何光波導以陣列光波導為主,衍射光波導分為表面浮雕光波導、體全息光波導、偏振體全息光柵波導。
相較于幾何光波導,衍射光波導透光率、輕薄性、鏡片形態適配性等方面表現突破,是近年來消費級AR眼鏡的主流顯示路徑,其中又以表面浮雕光波導為主,目前微軟、Meta等頭部品牌均采用該方案,代表產品包括IVAS 1.2、HoloLens 2、Magic Leap 2、Meta Orion、雷鳥X2等。
根據根據新思界產業研究中心發布的
《中國表面浮雕光波導(SRG)產業發展及“十五五規劃”建議報告》顯示,近年來,在消費升級下,AR眼鏡市場迎來發展高峰,在C端應用加速普及,2024年我國消費級AR眼鏡銷量同比增長25%,超過28萬臺。表面浮雕光波導具有輕薄、高透、大視場角、量產穩定性高等優勢,是目前消費級AR設備主流方案,市場空間廣闊。
目前表面浮雕光波導布局企業較多,包括WaveOptics、Dipelix、歌爾光學、水晶光電、鯤游光電、至格科技、廣納四維、蘇大維格等。近年來,在相關企業布局下,表面浮雕光波導在輕量化、全彩化、成本優化、光學性能提升等方面持續突破。
表面浮雕光波導制備工藝包括納米壓印(NIL)工藝、刻蝕工藝等,其中納米壓印是目前主流技術路線,但納米壓印工藝在高折射率材料上存在應用瓶頸。刻蝕工藝初始成本高于納米壓印工藝,導致Meta Orion、雷鳥X3 Pro等終端產品成本較高,但刻蝕工藝在提升光學性能、控制穩定性和一致性、材料與耐用性等方面具有優勢,是表面浮雕光波導制備工藝升級方向。
新思界
行業分析人士表示,表面浮雕光波導量產工藝成熟,是目前消費級AR設備主流方案,隨著AR設備產銷量增長,表面浮雕光波導市場發展空間廣闊。但表面浮雕光波導仍存在光效低、彩虹效應、側面漏光等問題,也存在被體全息光波導、偏振體全息光柵波導等方案替代的風險。
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