AR智能眼镜绕不开的核心技术--全息光波导

最近不少智库、大佬、媒体、平台在预测AR/VR将是下一个计算机浪潮，下一个三十年的科技文明。这些我们暂时不评述，今天我们请到了三极光电科技（苏州）有限公司的联合创始人袁俊旗，一起和袁总谈谈AR智能眼镜绕不开的国际前沿技术——全息光波导。

ARC：据我们所知，目前光波导技术已经在一些可穿戴AR设备应用，例如HoloLens，Magic Leap One，那么全息光波导和光波导是什么关系？在技术上又有哪些优势？

袁俊旗：光波导技术总体上可以分为几何光波导和衍射光波导两种，几何光波导主要是所谓的阵列光波导，其通过阵列反射镜堆叠实现图像的输出，这一技术的代表公司是以色列的Lumus公司，目前国内的绝大多数光波导模组公司也均采用阵列波导的技术，因为这种的技术门槛相对来说比较低；衍射光波导主要有基于光刻技术的表面浮雕光栅波导和基于全息技术的全息光波导，您说的HoloLens，Magic Leap One均属于前者，也即是表面浮雕光栅波导，其核心是一些亚波长的刻蚀光栅组成，通过高效率衍射实现图像的引导。全息光波导（Holographic waveguide）则是使用全息光学元件（Holographic Optical Element，HOE）代替以上的刻蚀光栅，实现虚拟图像的引导，苹果公司收购的Akonia公司采用的便是采用的全息光学元件，相比较刻蚀光栅，全息光学元件是通过双光束激光全息曝光的方式，直接在微米级光聚合物薄膜内干涉形成纳米级的光栅结构，因此在工艺上，全息光波导更加高效，成本较其他光波导技术也具有明显优势。

另外值得一说的是，AR显示要尽可能的保证外界真实场景的特征，例如外景的清晰度，畸变，以及亮度不受波导的影响，在这一点上，全息光波导由于HOE的高透明，高衍射效率特点，较阵列波导具有明显优势，且不易产生鬼像，目前很多AR领域的从业者混淆了光波导和全息光波导概念，本质上，前者属于几何光学范畴，后者属于衍射光学范畴，是两种不同的技术方案。

倾斜表面浮雕光栅

全息光波导

ARC：全息光波导作为一种未来的前沿技术，请您简单介绍一下目前贵公司的基本情况？在全息光波导研发进展？研发的难度如何？

袁俊旗：三极光电科技（苏州）有限公司成立于2016年，在此之前，我从事全息技术十多年，公司里的其他搭档有合作六七年的，也有从事近三十年的，因为共同的追求走到一起，合作至今，三极光电在全息技术，尤其是HOE以及全息光波导研发制造技术拥有数十年的经验，具有极雄厚的研发工艺沉淀。成立至今，在没有其他商业资本和机构加持的情况下，我们不断完善全息波导的研发制造能力，目前，我们已经成功研制出单色一维波导、二维扩瞳全息波导，以及双彩色全息波导，成像清晰，处于国内全息光波导领先地位，综合性能超过某些国际知名公司。

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。因为任何环节出了问题上述的每个制程你也得排查，有时候正确的参数也会因为制程中太多的影响因素而误判。我们团队在全息技术领域拥有的丰富经验和多项核心技术，使得我们在很有限的条件下完成全息波导现在的一定成果。

三极光电科技全息光波导测试装置（二维）

ARC：您说到核心技术，目前全息光波导的技术瓶颈都有哪些？贵公司在核心技术的布局方面如何？