體全息光學(xué)元件(vHOE)是使用體全息感光材料通過(guò)激光干涉制作的一種衍射光學(xué)元件。體全息成像技術(shù)是利用體全息光學(xué)元件對(duì)物體進(jìn)行三維成像的技術(shù),于1990年被提出。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的
《2025-2029年中國(guó)體全息光學(xué)元件(vHOE)行業(yè)市場(chǎng)供需現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示,體全息光學(xué)元件包括體全息透鏡、體全息光柵(VHG)等,體全息光波導(dǎo)方案是采用體全息光柵作為衍射光波導(dǎo)中的耦入耦出元件。材料是影響體體全息光學(xué)元件性能指標(biāo)的關(guān)鍵,目前體全息光波導(dǎo)材料主要包括光致聚合物、聚合物分散液晶(HPDLC)等。
體全息光學(xué)元件可以獲取光譜信息,且能夠在材料內(nèi)部形成復(fù)雜3D微納結(jié)構(gòu),具有高衍射效率、高透過(guò)率、波長(zhǎng)選擇性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)、車(chē)載HUD顯示、可穿戴設(shè)備、照明光學(xué)元件等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。
光波導(dǎo)是引導(dǎo)光以特定路線(xiàn)傳播的介質(zhì),目前AR領(lǐng)域光波導(dǎo)主要有陣列光波導(dǎo)、表面浮雕光柵光波導(dǎo)(SRG)、體全息光波導(dǎo)三種技術(shù)路線(xiàn)。體全息光波導(dǎo)具有減小體積、提升視場(chǎng)角及能量利用率等潛在價(jià)值,被認(rèn)為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)眼鏡、AR-HUD(增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)抬頭顯示)波導(dǎo)方案的終極方案,最具發(fā)展前景。
近年來(lái),體全息光波導(dǎo)因其性能更優(yōu)、成本更低、漏光更少等優(yōu)勢(shì)受到了行業(yè)關(guān)注,且吸引了一批企業(yè)布局,包括Digilens、Akonia、Sony、北京靈犀微光科技有限公司、深圳前海智云谷科技有限公司、尼卡光學(xué)(天津)有限公司、谷東科技有限公司、浙江水晶光電科技股份有限公司等。
體全息光學(xué)元件的應(yīng)用有助于A(yíng)R眼鏡及AR-HUD實(shí)現(xiàn)普及化,行業(yè)發(fā)展空間廣闊。但體全息光學(xué)元件制造工藝復(fù)雜,涉及到材料體系、軟件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)仿真、制造工藝及后處理工藝等方面。
新思界
行業(yè)分析人士表示,相比于國(guó)外企業(yè),我國(guó)在體全息光學(xué)元件領(lǐng)域發(fā)展相對(duì)滯后,但近年來(lái),在國(guó)內(nèi)企業(yè)積極布局下,目前體全息光學(xué)元件多個(gè)技術(shù)門(mén)檻已被打破,技術(shù)不斷迭代成熟、產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。
如尼卡光學(xué)自主建成國(guó)內(nèi)第一條自主開(kāi)發(fā)體全息光波導(dǎo)年產(chǎn)10萬(wàn)片AR眼鏡光波導(dǎo)的生產(chǎn)線(xiàn);靈犀微光于2014年開(kāi)始體全息波導(dǎo)光柵技術(shù)的研發(fā)工作,首批體全息光波導(dǎo)鏡片已實(shí)現(xiàn)全線(xiàn)量產(chǎn);谷東科技研制出了全新的二維矢量反射式體全息模組,是國(guó)內(nèi)第一家實(shí)現(xiàn)了二維矢量反射式體全息光波導(dǎo)量產(chǎn)的公司。
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