光波導與棱鏡、自由曲面、birdbath是目前AR(增強現實)眼鏡主流光學方案,其中光波導方案具有體積輕薄、透光率高、清晰度高、視場角大等優勢,是AR光學系統主要發展方向。
光波導AR眼鏡主要由顯示模組、波導片、耦合器等部分組成,根據耦入耦出器不同,光波導分為幾何光波導(以陣列光波導為主)和衍射光波導,其中衍射光波導是利用光柵的衍射特性設計光路,將顯示屏上的圖像耦合到波導中,以全反射的形式進行傳播,再通過耦出器件進入人眼成像。
目前國際公認的三大衍射光波導技術路徑為表面浮雕光波導(SRG)、體全息光波導(VHG)及偏振體全息光波導(PVG)。我國衍射光波導量產始于2021年,憑借其輕薄、高透光率等優勢,衍射光波導已成為近兩年AR眼鏡新品中主流技術路徑。
根據新思界產業研究中心發布的
《2025-2029年中國衍射光波導市場行情監測及未來發展前景研究報告》顯示,衍射光波導用于AR/AI眼鏡中,近年來,在Meta、三星、蘋果、阿里、華為、字節跳動等企業積極布局下,AR/AI眼鏡發展迅速,其中2025年我國AI眼鏡出貨量有望躍居全球第一,達270萬臺以上。隨著AR/AI眼鏡放量,市場對其成像質量、使用場景、佩戴體驗等將提出更高的要求,衍射光波導應用前景廣闊。
在三大衍射光波導技術路線中,表面浮雕光波導布局企業較多,包括至格科技、廣納四維、歌爾光學、水晶光電等,其中至格科技建成業了內首條衍射光波導全自動批量生產線。表面浮雕光波導制備工藝分為納米壓印工藝和刻蝕工藝,目前納米壓印工藝為主流工藝,刻蝕工藝在光學性能提升、穩定性和一致性、材料與耐用性等方面具有優勢,是未來制備工藝主要迭代方向。
體全息光波導及偏振體全息光波導布局企業相對較少,但體全息光波導相較于表面浮雕光波導理論優勢更明顯,也已吸引三極光電、谷東科技、水晶光電、尼卡光學等企業布局。偏振體全息光波導由東南大學張宇寧教授團隊提出,目前主要由南京平行視界技術有限公司加速推進該技術產業化。
新思界
行業分析人士表示,衍射光波導是最具潛力的AR眼鏡光學方案,具有輕薄、高透光率、可規模化量產等優點。我國衍射光波導量產時間較短,近年來其雖在顯示效果、成本優化、佩戴體驗等方面實現了提升,但在實際應用中,仍存在彩虹效應、漏光、光效低等問題,未來衍射光波導技術仍需進一步優化迭代。
關鍵字: