光波導(dǎo)是一種基于全反射原理的光傳輸結(jié)構(gòu)，具有高帶寬、抗電磁干擾、分散傳感能力和生物相容性等特性，廣泛應(yīng)用于光纖通信、激光器、AR/VR顯示等領(lǐng)域。隨著AR設(shè)備普及與5G發(fā)展，光波導(dǎo)技術(shù)正朝著輕量化、高集成化方向演進(jìn)，衍射光波導(dǎo)、全息光波導(dǎo)等技術(shù)路徑不斷突破，但仍面臨材料成本與工藝復(fù)雜性的挑戰(zhàn)。

卓立漢光憑借在光電領(lǐng)域多年的積累，圍繞光波導(dǎo)實(shí)驗(yàn)中的全流程中，提供高精度、高穩(wěn)定性的光學(xué)鏡架、鏡片、運(yùn)動(dòng)控制、隔振平臺(tái)與系統(tǒng)集成方案，幫助客戶突破實(shí)驗(yàn)瓶頸，助力科研。

光波導(dǎo)基礎(chǔ)：原理及制作工藝

光波導(dǎo)通過(guò)高折射率芯層與低折射率包層形成的三明治結(jié)構(gòu)，利用全反射將光束限制在芯層中傳播，實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的高效傳輸。

不同材料體系的光波導(dǎo)芯片的制備工藝有一定的差異。以硅基SiO?光波導(dǎo)為例，工藝流程包括氧化、PECVD沉積、光刻、刻蝕、退火等步驟，最終通過(guò)切割與拋光獲得獨(dú)立芯片。

圖1硅基SiO?光波導(dǎo)制備工藝

光波導(dǎo)在AR/VR技術(shù)中的應(yīng)用：實(shí)現(xiàn)虛實(shí)融合的視覺(jué)體驗(yàn)

光波導(dǎo)技術(shù)是AR眼鏡實(shí)現(xiàn)“透視"功能的關(guān)鍵。它通過(guò)全反射將圖像無(wú)損傳輸至人眼，同時(shí)允許用戶看到真實(shí)世界，實(shí)現(xiàn)虛擬信息與現(xiàn)實(shí)的自然融合。

與完*沉浸式的VR不同，AR眼鏡需具備“透視"功能，使用戶能同時(shí)觀看到真實(shí)世界與虛擬信息。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，其成像系統(tǒng)必須避免遮擋用戶視線。光波導(dǎo)憑借“全反射"原理，使光線在波導(dǎo)片內(nèi)無(wú)損傳播，最終將圖像投射至人眼。在此過(guò)程中，波導(dǎo)本身不參與成像，僅高效地傳輸光線，形成“平行光進(jìn)，平行光出"的光學(xué)路徑。這一機(jī)制從物理設(shè)計(jì)上顯著降低了對(duì)視線的遮擋，從而極大地提升了AR眼鏡的佩戴舒適度和與現(xiàn)實(shí)世界的融合感。

光波導(dǎo)實(shí)驗(yàn)中的光路支持方案

 在檢測(cè)光波導(dǎo)性能的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)的光路可分為激發(fā)區(qū)、光路調(diào)整區(qū)和檢測(cè)接收區(qū)三大模塊，每個(gè)區(qū)域的調(diào)節(jié)都有相應(yīng)的要求，但每個(gè)模塊對(duì)應(yīng)的功能需求不同：

（1）激發(fā)區(qū)：需要提供穩(wěn)定持續(xù)的激發(fā)源；

（2）光路調(diào)整區(qū)：光路模塊需要不同鏡片的配合使用以實(shí)現(xiàn)激光準(zhǔn)直、偏振態(tài)控制、功率調(diào)節(jié)，對(duì)應(yīng)鏡架類型為一維平移鏡架、二維旋轉(zhuǎn)鏡架等；

（3）檢測(cè)接收區(qū)：需保證接收信號(hào)的穩(wěn)定性，依賴高精度調(diào)整架以及運(yùn)動(dòng)控制模塊。

卓立漢光產(chǎn)品在光波導(dǎo)實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵應(yīng)用

1.激發(fā)區(qū)穩(wěn)定提升

卓立漢光提供不同的阻尼隔振平，確保光源穩(wěn)定與位置精確調(diào)節(jié)。針對(duì)不同實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景都可以提供穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，減少振動(dòng)對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，提升實(shí)驗(yàn)效果，適用于長(zhǎng)時(shí)間的掃描檢測(cè)波導(dǎo)效果。

升降臺(tái)可以對(duì)光源位置進(jìn)行調(diào)控，卓立漢光提供大承重的手動(dòng)位移臺(tái)，行程大，負(fù)載能力強(qiáng)，也有小尺寸的位移臺(tái)可供選擇。

2. 光路調(diào)整區(qū)性能提升

提供透鏡、波片、偏振片及高穩(wěn)定鏡架，支持光路準(zhǔn)直與偏振轉(zhuǎn)換。

（1）透鏡及鏡片

光波導(dǎo)實(shí)驗(yàn)中的準(zhǔn)直以及偏振轉(zhuǎn)換總是必*可少，卓立漢光提供相應(yīng)的透鏡以及偏振片，1/2波片、1/4波片以及偏振分光棱鏡對(duì)光路進(jìn)行準(zhǔn)直以及偏振的轉(zhuǎn)換。

（2） 俯仰偏擺鏡架

對(duì)于光路中的反射鏡，偏振片等光學(xué)鏡片，高穩(wěn)定的鏡架也有著及其重要的作用，卓立漢光提供SUS高穩(wěn)定鏡架，采用3個(gè)0.2mm螺距的超細(xì)牙螺紋副進(jìn)行三維調(diào)節(jié)，具有更高的靈敏度

二維旋轉(zhuǎn)鏡架：通過(guò)高精度旋轉(zhuǎn)臺(tái)調(diào)節(jié) 1/4 波片角度，將線偏振光轉(zhuǎn)為圓偏振光，以實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的接收。

（3） 多維光纖耦合調(diào)整臺(tái)

在光波導(dǎo)實(shí)驗(yàn)中，光纖的耦合是大部分實(shí)驗(yàn)中繞不開的場(chǎng)景，有些特殊實(shí)驗(yàn)需要耦合效率達(dá)到80%-85%，卓立漢光在光纖耦合方面提供多軸調(diào)節(jié)的調(diào)整架，助力增強(qiáng)光纖耦合效率。

3. 檢測(cè)接收的穩(wěn)定高效

配備電動(dòng)位移臺(tái)與壓電位移臺(tái)，實(shí)現(xiàn)高精度掃描與位置微調(diào)，提升檢測(cè)效率。

（1）電動(dòng)位移臺(tái)

在檢測(cè)系統(tǒng)中，光波導(dǎo)實(shí)驗(yàn)需要對(duì)波導(dǎo)產(chǎn)生的現(xiàn)象進(jìn)行掃描成像處理，這時(shí)掃描的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)就顯得尤為重要，卓立漢光提供各種精度以及不同行程的電動(dòng)位移臺(tái)，uKSA系列高精密閉環(huán)電動(dòng)滑臺(tái)閉環(huán)分辨率可達(dá)到0.1um，為實(shí)驗(yàn)提供高效穩(wěn)定的多維度掃描系統(tǒng)。

（2） 高精度壓電位移臺(tái)

對(duì)于一些高精度的掃描環(huán)境，通過(guò)壓電位移臺(tái)（如 LS65系列壓電平移臺(tái)）微調(diào)位置，最小步伐可達(dá)到10nm。

總結(jié)

卓立漢光憑借豐富的光機(jī)電產(chǎn)品線與系統(tǒng)集成能力，為光波導(dǎo)實(shí)驗(yàn)提供從激發(fā)、調(diào)整到檢測(cè)的全流程解決方案，對(duì)光路的穩(wěn)定性和便捷性至關(guān)重要，為廣大科研工作者的科學(xué)研究帶來(lái)強(qiáng)有力穩(wěn)定性支撐，助力科研與產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)高精度、高效率的光學(xué)實(shí)驗(yàn)與產(chǎn)品開發(fā)。

其他相關(guān)產(chǎn)品

（1） 各類調(diào)整架----反射鏡架/透射鏡架/偏振元件旋轉(zhuǎn)架/接桿等等

（2）光闌/針孔/狹縫：對(duì)光路進(jìn)行調(diào)整以及準(zhǔn)直

（3）氣浮隔振平臺(tái)：實(shí)驗(yàn)室的基本設(shè)施，光波導(dǎo)實(shí)驗(yàn)對(duì)穩(wěn)定性要求較高，氣浮式光學(xué)平臺(tái)的穩(wěn)定性較好。同時(shí)也兼具對(duì)阻尼式操作臺(tái)的需求。

（4）VHG-M光柵周期測(cè)試系統(tǒng)，重新定義納米級(jí)光柵器件的質(zhì)量基線

1.Littrow 結(jié)構(gòu)+糾偏算法：破解衍射光柵的"基因密碼"

λ/10000--0.02nm 級(jí)光柵周期解析精度

基于Littrow 自準(zhǔn)式入射結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)通過(guò)精密調(diào)整入射角與衍射光強(qiáng)反饋，實(shí)現(xiàn)0.02nm 級(jí)光柵周期測(cè)試靈敏度。相較傳統(tǒng)透射電子顯微鏡、原子力顯微鏡分析法，分辨率提升100倍。

▌0.005°--K 矢量高精度測(cè)試

獨(dú)*算法實(shí)時(shí)解算光柵面內(nèi)K 矢量角度，K 矢量精度可達(dá)0.005°，全面監(jiān)測(cè)光柵器件面內(nèi)K矢量異常。某AR 光波導(dǎo)客戶借此將產(chǎn)品調(diào)試周期從48 小時(shí)縮短至6 小時(shí)。

▌支持多種光柵參數(shù)測(cè)試

光柵測(cè)試系統(tǒng)支持多類型光柵測(cè)試，包括：閃耀光柵、反射全息光柵、透射全息光柵和布拉格體全息光柵等。助力VR、AR 行業(yè)客戶。（實(shí)際使用請(qǐng)咨詢）

2、硬核技術(shù)矩陣：實(shí)驗(yàn)室精度，工業(yè)級(jí)可靠性

? 卓立四軸軸微米級(jí)定位系統(tǒng)

位移軸光柵尺反饋，重復(fù)定位精度±3μm，閉環(huán)分辨率：1μm

旋轉(zhuǎn)軸光柵尺反饋，重復(fù)定位精度±0.003°，閉環(huán)分辨率：0.000152°

支持Φ254mm 超大光柵片全域mapping，40s 完成單點(diǎn)測(cè)量，較手動(dòng)調(diào)節(jié)效率提升50 倍。

3、從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)線：全場(chǎng)景解決方案

? 科研模式

開放API 接口，支持自定義測(cè)量Recipe，支持自定義數(shù)據(jù)處理。

? 工業(yè)模式

真空吸附，自動(dòng)上下料，無(wú)縫對(duì)接MES/QMS 系統(tǒng)，全自動(dòng)檢測(cè)

4、系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)一覽表