本文來(lái)自文匯網(wǎng)（www.whb.cn），作者 | 劉琦。
西湖大學(xué)國(guó)強(qiáng)講席教授、副校長(zhǎng)仇旻戴著概念A(yù)R眼鏡在發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)
想象一下，有一天，你能夠像科幻片里的“鋼鐵俠”一樣，戴上一副輕薄酷帥的眼鏡，瞬間就能看到各種相關(guān)信息，而視線卻絲毫不受阻擋。在西湖大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室里，這些想象正在一步步成為現(xiàn)實(shí)。
今天，西湖大學(xué)國(guó)強(qiáng)光學(xué)工程講席教授、副校長(zhǎng)以及慕德微納(杭州)科技有限公司首席科學(xué)家仇旻在浙江省科協(xié)大樓一樓的科學(xué)咖啡館，向大家展示了一副“神奇”的AR眼鏡。
為了進(jìn)一步改善AR衍射光波導(dǎo)的性能和佩戴體驗(yàn)，團(tuán)隊(duì)打破常規(guī)，將微納光學(xué)技術(shù)實(shí)力與完美的材料性質(zhì)相結(jié)合，打造出了一款極致輕薄的碳化硅AR眼鏡。這是這副眼鏡的第一次公開(kāi)亮相，也是“極致輕薄無(wú)彩虹紋碳化硅AR衍射光波導(dǎo)”這項(xiàng)科技成果的全球首發(fā)。
“戴上幾乎沒(méi)有存在感”的AR眼鏡
試想一下，一副雙目重量只有5.4克、厚度僅0.55毫米的AR眼鏡鏡片，它幾乎和你平時(shí)戴的太陽(yáng)鏡一樣輕便。
傳統(tǒng)的AR眼鏡為了實(shí)現(xiàn)全彩色顯示，通常需要使用多層高折射率玻璃來(lái)傳導(dǎo)光線，這就導(dǎo)致了鏡片厚重且不舒適。然而，得益于碳化硅材料的超高折射率，這項(xiàng)新技術(shù)只需單層波導(dǎo)就能完成全彩顯示任務(wù)。
發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)展示的概念A(yù)R眼鏡
這種材料不僅使AR眼鏡變得極其輕巧，還通過(guò)一種超薄封裝工藝進(jìn)一步壓縮了整體體積，讓人佩戴起來(lái)幾乎感受不到它的存在。
戴上這副AR眼鏡后，你會(huì)發(fā)現(xiàn)自己仿佛置身于一個(gè)全新的世界，因?yàn)樗鼈兡軌蛟诂F(xiàn)實(shí)環(huán)境的基礎(chǔ)上疊加清晰廣闊的虛擬畫面，就好像從一個(gè)小窗戶換到了一扇大門前一樣。
據(jù)介紹，單層碳化硅波導(dǎo)理論上能夠支持大于50°的全彩成像，相比之下，傳統(tǒng)高折射率玻璃由于材料限制，單片能夠提供的最大全彩色視場(chǎng)角不超過(guò)40度。更大的視場(chǎng)角意味著更好的沉浸感和體驗(yàn)。無(wú)論是游戲中的奇幻場(chǎng)景還是工作中的數(shù)據(jù)可視化，都將帶來(lái)前所未有的視覺(jué)盛宴。
解決“彩虹紋”，用戶體驗(yàn)感再上臺(tái)階
當(dāng)我們提到AR眼鏡時(shí)，很多人可能會(huì)擔(dān)心那些令人分心的彩虹紋現(xiàn)象。這是因?yàn)榄h(huán)境光穿過(guò)波導(dǎo)表面時(shí)會(huì)產(chǎn)生衍射效應(yīng)，形成類似彩虹的效果。不過(guò)，在這款采用碳化硅材料制成的AR眼鏡中，這個(gè)問(wèn)題得到了完美解決。研究人員通過(guò)對(duì)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的精確設(shè)計(jì)，消除了彩虹紋問(wèn)題，為用戶提供了一個(gè)干凈清晰的畫面。
仇旻發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)解答用戶提問(wèn)
傳統(tǒng)AR衍射光波導(dǎo)眼鏡中，投影光機(jī)和傳感、計(jì)算單元產(chǎn)生的熱量堆積會(huì)使設(shè)備進(jìn)入過(guò)熱保護(hù)，因此只能顯示小面積畫面。有別于傳統(tǒng)的鏡腿散熱方法，這款碳化硅AR眼鏡利用材料本身的性質(zhì)，通過(guò)特殊設(shè)計(jì)，創(chuàng)新性地將鏡片用于散熱，大幅提高了散熱效率，AR衍射光波導(dǎo)眼鏡全彩全畫幅顯示不再是奢望。
與以往需要多層波導(dǎo)才能達(dá)到全彩效果不同，這款基于碳化硅材料的AR眼鏡僅需一片波導(dǎo)就能呈現(xiàn)出豐富多彩的內(nèi)容，并創(chuàng)新性地解放了衍射光波導(dǎo)對(duì)蓋板玻璃的需求。這樣一來(lái)，在實(shí)現(xiàn)極致輕薄的基礎(chǔ)上，大大簡(jiǎn)化了工藝流程和加工成本，讓更多人能夠享受到這項(xiàng)前沿科技帶來(lái)的便利。
微納光學(xué)助力AR產(chǎn)業(yè)發(fā)展
AR是Augmented Reality（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）的簡(jiǎn)稱，而AR眼鏡就是可以讓佩戴者在現(xiàn)實(shí)世界的基礎(chǔ)上疊加虛擬景象，并通過(guò)傳感和計(jì)算實(shí)現(xiàn)虛實(shí)融合與虛實(shí)互動(dòng)。
微納光學(xué)，是在微小尺度上對(duì)光學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行操控的一門新興學(xué)科，它為AR鏡片在內(nèi)的光學(xué)器件和技術(shù)帶來(lái)了新的技術(shù)方案。
多年來(lái)，仇旻教授團(tuán)隊(duì)一直深耕于微納光學(xué)領(lǐng)域，在微納光子學(xué)理論、微納加工與制造、儀器裝備等科研方向碩果頗豐。依托多年的科研積累，也為了解決產(chǎn)業(yè)需求，科研成果落地在中國(guó)（杭州）算力小鎮(zhèn)，成立了慕德微納（杭州）科技有限公司，專注于AR衍射光波導(dǎo)、衍射光學(xué)元件、超構(gòu)光學(xué)器件等產(chǎn)品的研發(fā)。
仇旻和團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室
該公司自成立以來(lái)，在微納工藝特別是光波導(dǎo)模板加工方面積累了大量工藝的能力，實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)高端納米壓印模板從零到一的技術(shù)突破，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)AR產(chǎn)業(yè)鏈的空白。
