近年來AR技術(shù)已成為機(jī)器視覺等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，在智能維修、遠(yuǎn)程指導(dǎo)、傳媒教育等領(lǐng)域具有顛覆性的應(yīng)用前景。

近年來AR技術(shù)已成為機(jī)器視覺等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，在智能維修、遠(yuǎn)程指導(dǎo)、傳媒教育等領(lǐng)域具有顛覆性的應(yīng)用前景。在AR近眼顯示系統(tǒng)中，最核心的光學(xué)硬件部分就是光波導(dǎo)耦合元件。目前AR的光波導(dǎo)方案主要是幾何陣列光波導(dǎo)和衍射光波導(dǎo)兩種方案，成為目前AR行業(yè)的主流。衍射光波導(dǎo)又分為表面浮雕光柵光波導(dǎo)和體全息光柵光波導(dǎo)（簡稱體全息光波導(dǎo)），其中體全息光波導(dǎo)，因?yàn)槠浼庸ぶ芷诙獭⒊杀镜停殉蔀樾袠I(yè)一個新的選擇熱點(diǎn)。

圖1 全息波導(dǎo)顯示系統(tǒng)

全息波導(dǎo)顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，它由微顯系統(tǒng)，準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)，輸入耦合光柵，平板波導(dǎo)，輸出耦合光柵組成。微顯系統(tǒng)可看作不同視場的點(diǎn)光源，點(diǎn)光源經(jīng)準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)后，形成不同角度的平行光。平行光經(jīng)過輸入耦合光柵后發(fā)生衍射而產(chǎn)生特定角度的偏折，偏折后的平行光在波導(dǎo)片內(nèi)全反射傳輸，傳輸至輸出耦合光柵后，再次發(fā)生與輸入耦合光柵相反的衍射偏折現(xiàn)象，從而被還原成與入射光波一致的平行光集合，最終到達(dá)人眼，實(shí)現(xiàn)了成像。

體全息光波導(dǎo)中的核心---輸入耦合光柵和輸出耦合光柵是通過雙光束激光全息曝光的方式產(chǎn)生，因此在工藝上，全息光波導(dǎo)更加高效，成本也具有明顯優(yōu)勢。但是其原理復(fù)雜，工藝難點(diǎn)多，國內(nèi)尚未有廠家實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

體全息光波導(dǎo)的研制難點(diǎn)主要體現(xiàn)在參數(shù)的分析和確定，如各器件的參數(shù)：包括激光的波長、功率、曝光時間；工藝參數(shù)：曝光時間、光束角度；材料參數(shù)：曝光材料、基底材料、曝光材料的厚度、基底材料的厚度等。而工藝參數(shù)的確定需要經(jīng)歷原理分析和模擬設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)修正等過程。

首先，體全息的原理分析和模擬設(shè)計(jì)是非常復(fù)雜的，需要對原理分析和模擬計(jì)算有著深刻理解，門檻比較高。其次，對于體全息而言，很多參數(shù)無法完全依靠公式推導(dǎo)和仿真模擬獲取，其最優(yōu)值和模擬出來的理論值是存在一定差異的；因此，需要大量的實(shí)驗(yàn)對仿真結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，并根據(jù)每次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行深入分析和參數(shù)修正；該過程非常考驗(yàn)人的專業(yè)素質(zhì)和耐性。

谷東科技自進(jìn)入AR行業(yè)，在研發(fā)幾何陣列光波導(dǎo)的同時，牢牢鎖定了體全息光波導(dǎo)的方向，并不斷在領(lǐng)域內(nèi)深耕研習(xí)，相關(guān)的研制人員，在全息行業(yè)深耕多年，均有建樹。經(jīng)過幾年的積累，谷東科技已在體全息的研制方面具有雄厚的理論和工藝沉淀，掌握了體全息光波導(dǎo)的研制要點(diǎn)，并建有了千級潔凈室、氣動制作平臺等，經(jīng)多輪驗(yàn)證，已具備一維及二維單片超薄體全息光波導(dǎo)大批量量產(chǎn)的能力。基于目前的研究成果，相信在不久的未來，谷東科技將引領(lǐng)體全息技術(shù)的發(fā)展和推廣，逐步成為AR顯示的國際供應(yīng)商。

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