光学|AR助力元宇宙,全息光波导究竟有何过人之处?

【 光学|AR助力元宇宙,全息光波导究竟有何过人之处?】元宇宙大时代的到来,XR技术成为了主导未来科技的核心点。其中AR 主要由操作系统、处理器、光学组件、摄像头和传感器、存储器几部分构成。不管 AR 设备的形态如何,光学环节对于 AR 眼镜尤为重要,对显示视野、分辨率、刷新率、延时、 眩晕、定位跟踪精度等都提出了较高的要求。光波导是公认的AR眼镜必选光学方案。
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增强现实(AR)光学透视式近眼显示技术作为下一代新型移动显示技术,属于国家重点支持的高精尖技术领域,是世界各国科技巨头、投资机构竞相追逐的热点,应用潜力巨大,具有广阔的市场前景,预估在未来五年内市场规模将达到300亿美元。由于全息光波导兼具视场角大、显示效果好、体积小、重量轻、批量生产成本低等优点,它将成为未来近眼显示光学技术发展的主流方向。
从2012年谷歌发布AR眼镜,到如今百花齐放,AR产品形态和体验效果出现了极大的变化,这背后除了底层供应链发展之外,关键核心来自光学技术的进步,而全息光波导是光波导中极具潜力的一种,工艺更高效,同时外景的清晰度、畸变以及亮度也更具优势。
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全息衍射光波导的门槛是综合性的,涉及到材料体系、设计软件、系统设计仿真、体全息光栅制造工艺、体全息光栅后处理工艺。
在制造全息波导前,我们需要经过精确的模拟计算,得到特定规格的光束来做曝光,过程中所使用的激光光强、主频率、带宽、相干性,以及材料的配方、曝光环境这些都是经过无数次光学实验获得的最优方案。很多参数都无法通过简单的光学分析来反推出来,需要根据材料的特点通过真实的全息实验寻找最佳参数,因此这也提升了技术的研发难度和市场垄断性。
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我们谷东目前做的产品就是以阵列光波导为主,此外之前也布局了衍射原理的体全息光波导,现阶段已经取得了重大技术突破,后续我们可能会做全息这种光栅和几何阵列光波导的融合,比如说光线耦入依靠光栅,耦出我们很有可能就是用几何阵列,发挥它的优势。