加速AR技術布局，華為入股晶圓級光芯片公司鯤游光電

繼此前投資了多家芯片企業之后，近日，華為全資控股的哈勃科技投資有限公司（下稱“哈勃投資”）投資了晶圓級光學芯片公司上海鯤游光電。

據企查查信息顯示，12月18日，上海鯤游光電科技有限公司（下稱“鯤游光電”）發生工商信息變更，新增哈勃投資和上海臨港智兆二期股權投資基金合伙企業（有限合伙）兩家股東，其中，哈勃投資持有鯤游光電6.58%股權，為該公司第四大股東。

公開資料顯示，鯤游光電(North Ocean Photonics)成立于2016年，總部位于中國上海，專注于晶圓級光芯片的研發與應用，致力于探索通過半導體工藝與光學工藝的融合，以半導體晶圓思路設計、制成納米級、低成本的光學芯片。鯤游光電核心研發團隊成員曾獲得國家科技進步二等獎、中國電子學會電子信息科學技術一等獎，擁有微光學領域的核心國際專利40余項。目前鯤游光電已對外提供微納光學、AR光波導、光通訊高速光鏈路的量產產品。

特別值得一提的是，光波導技術或將是未來AR眼鏡的主流顯示方案。光波導的這種特性，對于優化頭戴的設計和美化外觀有很大優勢。因為有了波導這個傳輸渠道，可以將顯示屏和成像系統遠離眼鏡移到額頭頂部或者側面，這極大降低了光學系統對外界視線的阻擋，并且使得重量分布更符合人體工程學，從而改善了設備的佩戴體驗。比如此前的微軟HoloLens、Magic Leap One，今年5月Rokid推出的新一代 MR眼鏡Rokid Vision，以及12月10日OPPO發布的AR眼鏡，都采用了光波導技術。根據此前的信息顯示，目前蘋果以及華為也都在研發VR眼鏡，光波導無疑將是首選的顯示方案。

在AR眼鏡中，要想光在傳輸的過程中無損失無泄漏，“全反射”是關鍵，即光在波導中像只游蛇一樣通過來回反射前進而并不會透射出來。

簡單來說達到全反射需要滿足兩個條件：(1) 傳輸介質即波導材料需要具備比周圍介質高的折射率(如圖2所示n1> n2); (2) 光進入波導的入射角需要大于臨界角θc.

全反射原理示意圖

光機完成成像過程后，波導將光耦合進自己的玻璃基底中，通過“全反射”原理將光傳輸到眼睛前方再釋放出來。

這個過程中波導只負責傳輸圖像，一般情況下不對圖像本身做任何“功”(比如放大縮小等)，可以理解為“平行光進，平行光出”，所以它是獨立于成像系統而存在的一個單獨元件。

而光波導又主要有兩種技術路徑：陣列（又稱幾何或反射光波導）光波導，以及全息光柵光波導（又稱全息光波導、衍射光波導或物理光波導）。雖都叫“波導”，但兩者的實現原理大相徑庭。

陣列光波導的原理為：圖像源（一般為LCoS或OLED等微顯示屏）通過成像系統后，耦合進由多個小棱鏡鍍膜接合而成的光波導基底中，由全反射原理進行光束傳播，最終由數個分光斜面上將光束耦合出。

而全息光柵光波導采用衍射原理，將圖像源（一般為LCoS，由于光效限制，全息光柵光波導暫無法使用OLED）發射出來的光線通過三種衍射紅、藍、綠波長的光柵導入玻璃或樹脂內進行反射，最終經由耦出光柵實現衍射進入人眼。

生產工藝上，二者也是完全不同：陣列光波導的工藝常采用玻璃冷加工工藝，將多個棱鏡進行多次鍍膜后，采用貼合的方式組成一塊完整的陣列光波導鏡片；而全息光柵光波導常采用納米壓印技術，使用半導體加工工藝將光柵壓印于基底，再將多片光柵貼合至一起成為全息光柵波導鏡片。

陣列光波導和全息光柵光波導兩種方案各有其所長，陣列光波導的顯示效果、鏡片薄度、透光度和光效等參數更為優異，且可以搭配OLED；而全息光波導在成本、出瞳等參數上更佳，且可以采用玻璃或樹脂兩種材質。

在今年的2019慕尼黑上海光博會期間，鯤游光電就正式國內首發第一代量產型全息光柵AR光波導