科技 | 全球首款！東南大學(xué)研制出偏振體全息光波導(dǎo) AR 眼鏡“云雀”

　　近日，東南大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)的全球首款偏振體全息光波導(dǎo)(PVG)AR 眼鏡“云雀”問世，該技術(shù)源于東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院信息顯示與可視化研究院，是由中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)全自主研發(fā)的新型高端顯示技術(shù)。

　　“這款眼鏡看上去和普通眼鏡外形差不多，但實(shí)際上它的鏡片上有一層 2 微米厚的光學(xué)膜，而這款膜正是讓眼鏡實(shí)現(xiàn)顯示功能的關(guān)鍵。”研發(fā)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院張宇寧教授說道。

　　傳統(tǒng) AR 眼鏡采用表面浮雕光柵(Surface Relief Grating，SRG)技術(shù)，用微納刻蝕與納米壓印方法在材質(zhì)表面形成基于形貌的周期性結(jié)構(gòu)。

　　而“云雀”AR 眼鏡采用的是偏振體全息光柵(Polarization Volume Grating，PVG)，通過全息干涉方法在材料內(nèi)部形成基于折射率變化的周期性分布。

　　東南大學(xué)稱，“云雀”代表了一種新的顯示模態(tài)，優(yōu)勢(shì)十分顯著。

　　優(yōu)點(diǎn)一是能夠提供高品質(zhì)成像質(zhì)量，東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院張宇寧教授介紹，與同期研發(fā)的表面浮雕光柵(SRG)技術(shù)相比，使用 PVG 光波導(dǎo)技術(shù)制備的 AR 眼鏡的成像性能優(yōu)勢(shì)包括：光效提升 300%，大幅提升產(chǎn)品續(xù)航能力和顯示亮度;前向漏光降低 80%，旁觀者對(duì)漏光幾乎不可見;此外，PVG 獨(dú)特的偏振復(fù)用技術(shù)也在實(shí)現(xiàn)較大的視場(chǎng)范圍和出瞳尺寸的同時(shí)，保證了畫面的連續(xù)性與均勻性。這些優(yōu)勢(shì)使得基于 PVG 光波導(dǎo)技術(shù)的 AR 眼鏡能夠?yàn)橛脩籼峁└忧逦⒚髁痢⑹孢m的視覺體驗(yàn)，同時(shí)也大大降低了旁觀者感知到漏光的可能性，提升了產(chǎn)品的隱私性和社交友好性。

　　優(yōu)點(diǎn)二是成本顯著降低，PVG 技術(shù)的主要制備工藝僅需使用濕法涂布和全息曝光，無需借助復(fù)雜昂貴的微納加工技術(shù)，如光刻、電子束刻蝕、納米壓印等半導(dǎo)體工藝。這種簡(jiǎn)易的制備方式大幅降低了生產(chǎn)成本，提高了制備效率，從而確保了 PVG 光波導(dǎo)具有較低的成本優(yōu)勢(shì)。與現(xiàn)有的表面浮雕光柵(SRG)光波導(dǎo)相比，采用 PVG 技術(shù)制備的光波導(dǎo)成本可降低 60%。這一顯著的成本優(yōu)勢(shì)使得 PVG 技術(shù)在 AR 顯示領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，有望推動(dòng) AR 眼鏡的大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)和普及應(yīng)用。

　　優(yōu)點(diǎn)三是佩戴輕便舒適，“云雀”重量?jī)H 45 克，佩戴過程更加舒適無感，適合長(zhǎng)時(shí)間使用產(chǎn)品集成了音樂播放、實(shí)時(shí)翻譯、智能提詞與精準(zhǔn)導(dǎo)航等功能，通過深度優(yōu)化人機(jī)交互界面，無縫融合了觸控操作與先進(jìn)的語(yǔ)音控制技術(shù)，極大地提升了用戶操控的便捷性與流暢度，為用戶帶來了高效、智能且沉浸式的 AR 體驗(yàn)。

　　據(jù)悉，這款“云雀”的加工生產(chǎn)就是與制造業(yè)龍頭企業(yè)立訊精密合作的成果。因此，“云雀”的誕生，是中國(guó)高校原始創(chuàng)新成果與中國(guó)優(yōu)勢(shì)制造能力的有機(jī)結(jié)合。

　　來源：IT之家