2020年6月4

增强现实技术的瓶颈

体验完全沉浸式增强现实需要几项技术的重大飞跃。从5G到微显示，纳米制造是这一挑战的核心。

此外，AR耳机需要在最小的外形上结合最多的高端技术。

制作耳机，你需要:

• 生成虚拟图像的微显示器
• 复杂的光学将光线引导到用户的眼睛
• 捕捉环境和用户活动的传感器
  • 环境光传感器
  • 手势识别
  • 眼动跟踪
  • 头部位置跟踪
  • 3D传感(以及更多)
• 强大的处理单元，以处理产生的大量数据
• 电脑接口
• 一个电池

这还只是其中一些!

微软全息透镜耳机

在这些技术挑战中，一个关键的挑战是产生一个足够明亮的虚拟图像，使其与现实世界的室内和室外舒适地融合在一起。

为此，使用组合器将虚拟图像与现实世界“组合”起来。一个虚拟图像被投射到用户的眼睛，同时传输一个真实的图像。

光学组合器技术。信贷:普华永道

光波导

在众多为合成器开发的技术中，光波导方法是一种很有前途的技术。波导组合器可以在低的形状因子下实现高视场。虚拟图像的无缝程度将部分取决于Nit中的显示亮度、合成器的效率和镜头透明度。

网络研讨会:高RI材料的斜刻蚀

在基于表面浮雕光栅(SRG)的衍射波导中，入射光波以第一光栅耦合器设定的角度流入波导。这个角度被设置为允许通过波导的全内反射，光最终被提取出来，通过第二个光栅(出耦合器)进入瞳孔。

SRG-based波导。
信贷:Guttag卡尔

光学组合器。
信贷:Guttag卡尔

进-出耦合器是SRG，是纳米尺度的沟槽。结构的几何形状直接决定了耦合效率。当使用倾斜特性时，更多的光被对准到波导中，从而提高效率。这对于确保数字图像在人眼看来具有足够的清晰度和亮度是至关重要的。

白皮书:增强现实中倾斜蚀刻的轮廓控制

AR的表面浮雕光栅

表面浮雕光栅一般从一个主模具复制。离子束刻蚀(IBE)是一种非常适合制作斜栅主模的技术。

由于结构的几何形状在一定程度上决定了耦合效率，因此需要精确定义主模具的尺寸。然而，在晶圆规模上生产具有满意产量的srg存在许多挑战:

• 在小尺寸下掩模清晰度差:典型的尺寸来自λ/ 2到λ，结果在100到200nm左右的凹槽。
• 控制倾斜角度和槽平行度:由于倾斜结构，该过程极易受到离子偏转的影响，从而导致不对称蚀刻，从而失去对角度的控制。
• 蚀刻深度不均匀:以一定角度干蚀刻会导致离子分布不均匀。在离离子源较近的区域，蚀刻深度会较高。

在Si主模上定义SRG

主模非平行SRG

如果您想了解更多关于处理倾斜特性的信息，请查看我们的基于“增大化现实”技术的解决方案．