華團隊用碳化硅“點亮”AR眼鏡

中國科學團隊日前展示了雙目鏡片重量僅五點四克、厚度僅○點五五毫米的AR（增強現實）眼鏡。它幾乎和人們平時戴的太陽鏡一樣輕便。

AR眼鏡是谷歌率先打造的一款帶有科幻色彩的產品，也是一項擁有前衛技術的產品。AR眼鏡可以實現諸多功能，可以看作是一台微型的手機，通過跟蹤眼球視線軌跡判斷使用者所處的狀態，並且可以開啟相應功能，AR眼鏡潛力巨大，很多科技公司也在致力發展。

據悉，中國科學團隊最新研發的AR眼鏡由中國西湖大學孵化的慕德微納（杭州）科技有限公司推出，應用了科研團隊“極致輕薄無彩虹紋碳化硅AR衍射光波導”科技成果。它採用碳化硅材料製成，能夠在現實環境的基礎上疊加清晰廣闊的虛擬畫面。不僅如此，研究人員通過對波導結構的精確設計，消除了AR眼鏡的彩虹紋問題。

傳統的AR眼鏡為了實現全彩色顯示，通常需要使用多層高折射率玻璃來傳導光線，這導致AR鏡片比較厚重，用戶佩戴時不太舒適。

“相比於市面上已有的AR眼鏡，我們這項成果最直觀的特點就是極致輕薄，鏡片部分只有傳統AR鏡片三分之一的重量。”科研團隊負責人說，這副AR眼鏡另一個亮點是，當用戶佩戴上它之後，可以透過鏡片看到三米外一百多寸的全彩螢幕。

負責人介紹稱，這副AR眼鏡採用衍射光波導技術方案，鏡腿上有一個微型投影儀，其體積是普通投影儀的萬分之一。當投影儀的光線入射到鏡片表面幾百納米的光柵結構表面時，一部分光的方向會發生偏折，即出現光的衍射。隨後，偏折的光線會以全反射形式在鏡片內部傳播。

“鏡片的折射率比空氣高，所以光線可以在波導片中多次全反射。光線到達人眼前面的納米級光柵結構時，再以衍射的形式被傳導出來，進入人眼當中，人就看到了投影的畫面。” 負責人解釋說，由於鏡片本身是透明的，所以這副AR眼鏡實現了虛擬影像與現實圖像的融合。

據悉，得益於碳化硅材料的超高折射率，碳化硅俗稱“金剛砂”，寶石名稱“鑽髓”，天然礦物為“莫桑石”，為硅與碳相鍵結而成的陶瓷狀化合物。

碳化硅是目前用途廣泛的第三代半導體材料，自然形成的非常稀少，目前主要靠人工合成。科研團隊表示，新技術只需單層波導就能完成AR眼鏡全彩顯示任務，這使AR眼鏡變得特別輕巧。而且，研發團隊利用一種超薄封裝工藝進一步壓縮了AR眼鏡整體體積，用戶佩戴起來非常輕便舒適。

美 子