如果人人都有一副AR眼鏡，會是怎么樣的？

“有消息來了，我們不用再掏出手機，直接通過眼鏡就可以看到是誰發(fā)來了什么消息，可以說完全解放了雙手！”站在臺上，西湖大學博士后、慕德微納（杭州）科技有限公司（下文簡稱“慕德微納”）CEO杜凱凱向觀眾描繪著未來屬于AR的精彩世界。而關于AR眼鏡的暢想，正在西湖大學的實驗室里一步步成為現(xiàn)實。

9月24日，在浙江省科協(xié)大樓，杜凱凱和他的導師——西湖大學國強講席教授、副校長以及慕德微納首席科學家仇旻，向大家展示了一副“神奇”的AR眼鏡。這是這副眼鏡的第一次公開亮相，更是“極致輕薄無彩虹紋碳化硅AR衍射光波導”這項科技成果的全球首發(fā)。

填補國內技術空白 和戴太陽鏡一樣輕便

AR是Augmented Reality（增強現(xiàn)實）的簡稱，而AR眼鏡就是可以讓佩戴者在現(xiàn)實世界的基礎上疊加虛擬景象，并通過傳感和計算實現(xiàn)虛實融合與虛實互動。

理想的AR眼鏡是怎么樣的？“它在外觀、重量等方面應該與常規(guī)的近視眼鏡沒有明顯差異，點亮時是生產力工具，不點亮時就是普通眼鏡?！倍艅P凱說。

在AR的眾多技術路徑中，基于微納光學的衍射光波導技術可以把很多復雜的光學元件“塞”到一個平面結構里面，將微型投影光機的圖像信號傳導到人眼中來，同時實現(xiàn)高光效和低能耗，屬于高精尖技術。

仇旻團隊多年來一直深耕于微納光學領域，在微納光子學理論、微納加工與制造、儀器裝備等科研方向碩果頗豐。依托多年的科研積累，也為了解決產業(yè)需求，科研成果落地在中國（杭州）算力小鎮(zhèn)，成立了慕德微納。該公司自成立以來，在微納工藝特別是光波導模板加工方面積累了大量工藝經(jīng)驗，實現(xiàn)了國內高端納米壓印模板從0到1的技術突破，幫助上下游企業(yè)將AR衍射光波導鏡片模板的迭代周期從3—6個月縮短至1個月甚至1周，將整個行業(yè)往快速產品化方向推進。

為了進一步改善AR衍射光波導的性能和佩戴體驗，團隊打破常規(guī)，將微納光學技術實力與完美的材料性質相結合，把這款極致輕薄的碳化硅AR眼鏡打造出來——一副雙目重量只有5.4克、厚度僅0.55毫米的AR眼鏡鏡片，幾乎和平時戴的太陽鏡一樣輕便。

傳統(tǒng)AR眼鏡為了實現(xiàn)全彩色顯示，通常需要使用多層高折射率玻璃來傳導光線，這就導致了鏡片厚重且不舒適。然而，得益于碳化硅材料的超高折射率，這項新技術只需單層波導就能完成大視場角全彩顯示任務。這種材料不僅使AR眼鏡變得極其輕巧，還通過一種超薄封裝工藝進一步壓縮了整體體積，讓人佩戴起來幾乎感受不到它的存在。

“神奇”的地方不少 超大視界、無彩虹紋、鏡片能散熱

和傳統(tǒng)AR眼鏡相比，這款“神奇”的眼鏡還有啥特別？

戴上這副AR眼鏡后，你會發(fā)現(xiàn)自己仿佛置身于一個全新的世界，因為它們能夠在現(xiàn)實環(huán)境的基礎上疊加清晰廣闊的虛擬畫面，就好像從一個小窗戶換到了一扇大門前一樣。

這是啥原理？原來，單層碳化硅波導理論上能夠支持80度的全彩成像，相比之下，傳統(tǒng)高折射率玻璃由于材料限制，單片能夠提供的最大全彩色視場角不超過40度。而更大的視場角，意味著更好的沉浸感和體驗——無論是游戲中的奇幻場景還是工作中的數(shù)據(jù)可視化，都將帶來前所未有的視覺盛宴。

當我們提到AR眼鏡時，很多人可能會擔心那些令人分心的彩虹紋現(xiàn)象。這是因為環(huán)境光穿過波導表面時會產生衍射效應，形成類似彩虹的效果。不過，在這款采用碳化硅材料制成的AR眼鏡中，這個問題得到了有效解決。研究人員通過對波導結構的精確設計，消除了彩虹紋問題，為用戶提供了一個干凈清晰的畫面。

此外，有別于傳統(tǒng)的鏡腿散熱方法，這款碳化硅AR眼鏡利用材料本身的性質，通過特殊設計，創(chuàng)新性地將鏡片用于散熱，大幅提高了散熱效率。

隨著這類創(chuàng)新性解決方案不斷涌現(xiàn)，相信不久之后，我們將見證AR技術真正融入日常生活之中，開啟一個充滿無限可能的新時代。不論是教育、醫(yī)療、娛樂還是工業(yè)領域，AR眼鏡都將成為連接數(shù)字與現(xiàn)實世界的橋梁。