Phân tích AR Silicon Carbide Waveguides: Một triển vọng thiết kế

​Những đột phá về vật liệu thường nâng cả ngành công nghiệp lên những đỉnh cao mới, thậm chí mở ra những biên giới công nghệ mới cho nhân loại.đặt nền tảng cho sự sống dựa trên siliconLiệu silicon carbide (SiC) cũng có thể đẩy các đường dẫn sóng AR lên độ cao chưa từng có?

Chỉ bằng cách hiểu các yêu cầu cấp hệ thống, chúng ta có thể làm rõ hướng tối ưu hóa vật liệu.ví dụ như Microsoft HoloLensCác hướng dẫn sóng này bao gồm ba khu vực: học sinh đầu vào, học sinh mở rộng và học sinh ra.từ Nokia đến HoloLens và các công ty sau đó như Dispelix.

** Nguyên tắc thiết kế hướng sóng:**

1. ** Khu vực học sinh lối vào:** Ánh sáng đến từ động cơ quang được ghép vào cơ sở (cái thủy tinh, SiC hoặc nhựa) thông qua lưới.ánh sáng trải qua tổng phản xạ bên trong (TIR) khi các góc xảy ra đạt ngưỡng quan trọng, hạn chế nó trong cơ sở để truyền đến học sinh mở rộng.
2. ** Khu vực mở rộng học sinh:** Ánh sáng được sao chép theo chiều ngang (trục X) và lan truyền về hướng học sinh xuất phát.
3. ** Exit Pupil Zone:** Ánh sáng được tái tạo theo chiều dọc (trục Y), cuối cùng ra khỏi hướng dẫn sóng đến mắt con người." Mục đích của AR waveguide là sao chép đĩa này thành nhiều bản sao (eLý tưởng nhất, những bản sao này chồng chéo liền mạch để tạo thành một trường ánh sáng đồng đều, sáng cao với màu sắc và độ sáng nhất quán trên toàn bộ bề mặt,đảm bảo sự đồng nhất thị giác bất kể vị trí nhìn.

** Các cân nhắc thiết kế chính cho AR Waveguides:**

• **FOV (Field of View):** Định hình kích thước màn hình được người dùng nhận thức và ảnh hưởng đến thiết kế động cơ quang học.
• ** Eyebox:** Đảm bảo khả năng hiển thị hình ảnh hoàn toàn trong phạm vi chuyển động đầu người dùng, ảnh hưởng đến sự thoải mái.
• ** Các số liệu bổ sung:** Bao gồm sự đồng nhất độ độ sáng/màu sắc, MTF (chức năng chuyển đổi điều chế) và tích hợp hệ thống.

Quá trình thiết kế dẫn sóng AR thường bao gồm:

1. Định nghĩa các yêu cầu về FOV và hộp mắt.
2. Chọn kiến trúc dẫn sóng.
3. Thiết lập các biến / mục tiêu tối ưu hóa.
4. Sự tinh chỉnh lặp lại thông qua mô phỏng và thử nghiệm.

Tại sao Silicon Carbide quan trọng:​
Điều quan trọng đối với hiệu suất dẫn sóng là sơ đồ k-vector wavevector, bản đồ các chế độ lan truyền ánh sáng dựa trên bước sóng và góc.trong khi vòng tròn chỉ ra FOV tối đa được hỗ trợ bởi chỉ số khúc xạ của vật liệu dẫn sóngCác vật liệu có chỉ số khúc xạ cao hơn (ví dụ: SiC) mở rộng ranh giới bên ngoài, cho phép FOV rộng hơn.

Mỗi lưới chồng chất thêm một sóng vector vào ánh sáng đến, thay đổi vị trí của nó trong vòng tròn tùy thuộc vào bước sóng.thực hiện RGB chip duy nhất đối mặt với FOV giảm so với các hệ thống đơn sắc do phân tán.

** Thay thế cho các vật liệu có chỉ số khúc xạ cao:**

1. ** FOV Stitching:** Kiến trúc như Hololens Butterfly chia FOV thành hai nửa thông qua lưới bên, sau đó kết hợp lại chúng tại con mắt ra.Cách tiếp cận này cho phép FOV lớn ngay cả với các vật liệu chỉ số thấp (eHololens 2 đạt được hơn 50 ° FOV bằng phương pháp này.
2. ** Thiết kế lưới 2D:** Thêm mở rộng tiềm năng FOV thông qua mô hình tiên tiến.

** SiC Ưu điểm: **
Trong khi kính có chỉ số khúc xạ cao (ví dụ: 1,8) hiện hỗ trợ 50 ° FOV mà không gặp khó khăn, SiC cung cấp khả năng mở rộng vượt trội cho FOV vượt quá 60 °. Các nhà thiết kế thích SiC vì tính linh hoạt của nó,nhưng người dùng cuối ưu tiên hiệu suất, chi phí, khả năng di chuyển và độ trưởng thành.

** Những điều quan trọng cần lưu ý:**

1. Kính có chỉ số khúc xạ cao đủ cho 50 ° + FOV trong các ứng dụng chính thống.
2. SiC trở nên cần thiết để đạt được 60 ° + FOV.

Vật liệu là sự lựa chọn ở cấp thành phần, phục vụ các chức năng hệ thống và cuối cùng là người dùng thông qua sản phẩm.,các thành phần và vật liệu.

ZMSH được trang bị tốt để cung cấp các tấm silicon carbide (SiC) chất lượng cao đáp ứng các yêu cầu tiên tiến của công nghệ kính AR.và sức mạnh cơ học, Các tấm SiC của ZMSH lý tưởng để sử dụng trong các đường dẫn sóng AR, cho phép ống kính siêu mỏng, nhẹ với khả năng phân tán nhiệt vượt trội và khả năng hiển thị đầy màu sắc.Các thiết bị AR có thể đạt được hiệu suất nâng cao, cung cấp các khu vực hiển thị lớn hơn và cải thiện sự thoải mái của người dùng.

SiC Wafer - Trình nghiên cứu giả mạo chính cho bán dẫn