AR眼镜比太阳镜还薄，西湖大学实现关键技术突破，科幻场景不再遥远

想象一下，有一天，你能够像科幻片里的“钢铁侠”一样，戴上一副轻薄酷帅的眼镜，瞬间就能看到各种相关信息，而视线却丝毫不受阻挡。在西湖大学的实验室里，这些想象正在一步步成为现实。

今天，西湖大学国强光学工程讲席教授、副校长以及慕德微纳(杭州)科技有限公司首席科学家仇旻在浙江省科协大楼一楼的科学咖啡馆，向大家展示了一副“神奇”的AR眼镜。

为了进一步改善AR衍射光波导的性能和佩戴体验，团队打破常规，将微纳光学技术实力与完美的材料性质相结合，打造出了一款极致轻薄的碳化硅AR眼镜。这是这副眼镜的第一次公开亮相，也是“极致轻薄无彩虹纹碳化硅AR衍射光波导”这项科技成果的全球首发。

“戴上几乎没有存在感”的AR眼镜

试想一下，一副双目重量只有5.4克、厚度仅0.55毫米的AR眼镜镜片，它几乎和你平时戴的太阳镜一样轻便。

传统的AR眼镜为了实现全彩色显示，通常需要使用多层高折射率玻璃来传导光线，这就导致了镜片厚重且不舒适。然而，得益于碳化硅材料的超高折射率，这项新技术只需单层波导就能完成全彩显示任务。

这种材料不仅使AR眼镜变得极其轻巧，还通过一种超薄封装工艺进一步压缩了整体体积，让人佩戴起来几乎感受不到它的存在。

戴上这副AR眼镜后，你会发现自己仿佛置身于一个全新的世界，因为它们能够在现实环境的基础上叠加清晰广阔的虚拟画面，就好像从一个小窗户换到了一扇大门前一样。

据介绍，单层碳化硅波导理论上能够支持大于50°的全彩成像，相比之下，传统高折射率玻璃由于材料限制，单片能够提供的最大全彩色视场角不超过40度。更大的视场角意味着更好的沉浸感和体验。无论是游戏中的奇幻场景还是工作中的数据可视化，都将带来前所未有的视觉盛宴。

解决“彩虹纹”，用户体验感再上台阶

当我们提到AR眼镜时，很多人可能会担心那些令人分心的彩虹纹现象。这是因为环境光穿过波导表面时会产生衍射效应，形成类似彩虹的效果。不过，在这款采用碳化硅材料制成的AR眼镜中，这个问题得到了完美解决。研究人员通过对波导结构的精确设计，消除了彩虹纹问题，为用户提供了一个干净清晰的画面。

传统AR衍射光波导眼镜中，投影光机和传感、计算单元产生的热量堆积会使设备进入过热保护，因此只能显示小面积画面。有别于传统的镜腿散热方法，这款碳化硅AR眼镜利用材料本身的性质，通过特殊设计，创新性地将镜片用于散热，大幅提高了散热效率，AR衍射光波导眼镜全彩全画幅显示不再是奢望。

与以往需要多层波导才能达到全彩效果不同，这款基于碳化硅材料的AR眼镜仅需一片波导就能呈现出丰富多彩的内容，并创新性地解放了衍射光波导对盖板玻璃的需求。这样一来，在实现极致轻薄的基础上，大大简化了工艺流程和加工成本，让更多人能够享受到这项前沿科技带来的便利。

微纳光学助力AR产业发展

AR是Augmented Reality（增强现实）的简称，而AR眼镜就是可以让佩戴者在现实世界的基础上叠加虚拟景象，并通过传感和计算实现虚实融合与虚实互动。

微纳光学，是在微小尺度上对光学现象进行操控的一门新兴学科，它为AR镜片在内的光学器件和技术带来了新的技术方案。

多年来，仇旻教授团队一直深耕于微纳光学领域，在微纳光子学理论、微纳加工与制造、仪器装备等科研方向硕果颇丰。依托多年的科研积累，也为了解决产业需求，科研成果落地在中国（杭州）算力小镇，成立了慕德微纳（杭州）科技有限公司，专注于AR衍射光波导、衍射光学元件、超构光学器件等产品的研发。

该公司自成立以来，在微纳工艺特别是光波导模板加工方面积累了大量工艺的能力，实现了国内高端纳米压印模板从零到一的技术突破，填补了国内AR产业链的空白。

作者：刘琦

文：刘琦 图：西湖大学供图 编辑：刘琦 责任编辑：任荃

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