放大
缩小
默认
本报讯 10 月 23 日，我校发布全球首款偏振体全息（PVG）光波导 AR 眼镜——“云雀”。 该技术源于电子科学与工程学院信息显示与可视化研究院， 由中国科研团队全自主研发的新型高端显示技术。
传统的 AR 眼镜一般采用表面浮雕光栅（SRG）技术，而“云雀”则采用的是偏振体全息光栅（PVG）技术。 其区别在于，SRG采用微纳刻蚀与纳米压印方法在材质表面形成基于形貌的周期性结构，而 PVG 则通过全息干涉方法在材料内部形成基于折射率变化的周期性分布。 二者都是基于光栅衍射和全反射原理传播成像， 在光能利用率和制造成本等方面，PVG 的优点都非常明显。
一般来说，衍射是光在传播过程中遇到障碍物偏离原来的直线传播的现象。衍射阶次数量越多，光能的利用率就越低。 与表面浮雕光栅相比，PVG 可以更有效地抑制高阶衍射级次，将能量集中于所需的光线偏转角度上。这种特性可以最大程度地保证波导的光学传输效率，在降低功耗、提升亮度的同时，也能有效抑制当前衍射光波导面临的背向漏光与彩虹效应等瓶颈问题。
优点一：高品质成像质量。 在 AR 显示领域， 光学显示的质量直接决定了用户体验的优劣。 电子科学与工程学院张宇宁教授介绍， 与同期研发的 SRG 技术相比，使用 PVG 光波导技术制备的 AR 眼镜的成像性能优势包括： 光效提升至 300%，大幅提升产品续航能力和显示亮度； 前向漏光降低了 80%， 旁观者对漏光几乎不可见；此外，PVG 独特的偏振复用技术也在实现较大的视场范围和出瞳尺寸的同时， 保证了画面的连续性与均匀性。 这些优势使得基于 PVG 光波导技术的 AR眼镜能够为用户提供更加清晰、明亮、舒适的视觉体验，同时也大大降低了旁观者感知到漏光的可能性， 提升了产品的隐私性和社交友好性。
优点二：成本显著降低。PVG 技术的主要制备工艺仅需使用湿法涂布和全息曝光，无需借助复杂昂贵的微纳加工技术，如光刻、 电子束刻蚀、 纳米压印等半导体工艺。 这种简易的制备方式大幅降低了生产成本， 提高了制备效率， 从而确保了 PVG光波导具有显著的成本优势。 与现有的表面浮雕光栅（SRG）光波导相比，采用 PVG技术制备的光波导成本可降低 60%。 这一显著的成本优势使得 PVG 技术在 AR 显示领域具有广阔的应用前景，有望推动 AR眼镜的大规模商业化生产和普及应用。
优点三：佩戴轻便舒适。 “云雀”重量仅45 克，佩戴过程更加舒适无感，适合长时间使用。 产品集成了音乐播放、实时翻译、智能提词与精准导航等功能， 通过深度优化人机交互界面， 无缝融合了触控操作与先进的语音控制技术， 极大地提升了用户操控的便捷性与流畅度，为用户带来了高效、智能且沉浸式的 AR 体验。
“云雀”诞生的背后，是研发团队十余年的精耕细作， 也是中国高校原始创新成果与中国优势制造能力的有机结合。 PVG光波导技术在产业界的首次亮相， 为 AR眼镜的发展注入了新的活力。 该产品展示了 PVG 技术的强大潜力和广泛应用前景，也为整个 AR 行业的发展树立了新的标杆， 为人类的视觉交互方式带来更加丰富的可能性和更加广阔的想象空间。
（唐 瑭）